GPS定位原理介紹習(xí)題及答案解析

1114全球定位系統(tǒng)（GPS）定位原理簡介一、填空題：1、GPS接收機(jī)基本觀測值有偽距觀測值、載波相位觀測值。2、GPS接收機(jī)按用途分，可分為導(dǎo)航型接收機(jī)、測地型接收機(jī)、授時型接收機(jī)和姿態(tài)測量型接收機(jī)。其中測地型接收機(jī)，按載波頻率又可分為單頻接收機(jī)、雙頻接收機(jī)。3、GPS接收機(jī)主要由GPS接收機(jī)天線、GPS接收機(jī)主機(jī)和電源三部分組成。4、GPS定位是利用空間測距交會定點原理。5、全球定位系統(tǒng)（GPS）主要由空間衛(wèi)星部分、地面監(jiān)控部分和用戶設(shè)備三部分組成。6、GPS衛(wèi)星星座由 24顆衛(wèi)星組成。其中21顆工作衛(wèi)星，3顆備用衛(wèi)星。工作衛(wèi)星分布在 6 個近圓形的軌道面內(nèi)，每個軌道上有距離地面的平均高度是20200km。

顆衛(wèi)星。GPS工作衛(wèi)星7、地面監(jiān)控部分按功能可分為監(jiān)測站、主控站和注入站三種。8、GPS接收機(jī)接收的衛(wèi)星信號有：偽距觀測值和載波相位觀測值及衛(wèi)星廣播星歷。9GPS衛(wèi)星定位方法有偽距定位法、載波相位測量定位GPS根據(jù)獲取定位結(jié)果的時間可分為實時定位和非實時定位。10、在兩個測站上分別安置接收機(jī)，同步觀測相同的衛(wèi)星，以確定兩點間相對位置的定位方法稱為相對定位。11、載波相位相對定位普遍采用將相位觀測值進(jìn)行線性組合的方法。具體方法有三種，即單差法、雙差法和三差法。12、GPS差分定位系統(tǒng)由基準(zhǔn)站、流動站和無線電通信鏈三部分組成。13、測量實施過程與常規(guī)測量一樣包括方案設(shè)計、外業(yè)測量和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理三部分。二、名詞解釋：1、偽距單點定位 利用GPS接收機(jī)在某一時刻測定的四顆以上GPS衛(wèi)星偽距及從衛(wèi)星導(dǎo)航電文中獲得的衛(wèi)星位置,采用距離交會法求定天線所在的三維坐標(biāo) .2、載波相位相對定位 用兩臺GPS接收機(jī)，分別安置在測線兩端(該測線稱基線)，固定不動，同步接收GPS 衛(wèi)星信號。利用相同衛(wèi)星的相位觀測值進(jìn)行解算，求定基線端點在WGS一84坐標(biāo)系中的相對位置或基線向量。當(dāng)其中一個端點坐標(biāo)已知，則可推算另一個待定點的坐標(biāo)。3、整周跳變 當(dāng)GPS接收機(jī)在跟蹤衛(wèi)星進(jìn)行載波相位測量過程中，若因某種原因引起對衛(wèi)星跟蹤短暫失鎖，如衛(wèi)星和接收機(jī)天線之間視線方向有阻擋物或接收機(jī)受到外界電磁干擾等，將造成載波相位整周觀測值的意外丟失現(xiàn)象。這種現(xiàn)象稱為整周跳變。4GPSGPSGPS接收機(jī)安置在該點上，接收數(shù)分鐘乃至更長時間，以確定其三維坐標(biāo)，又稱為絕對定位。5、動態(tài)定位進(jìn)行GPS定位時，接收機(jī)的天線始終處于運動過程中，動態(tài)定位PAGEPAGE2是確定運動物體的三維坐標(biāo)。6、偽距測量測定由衛(wèi)星發(fā)射的測距碼信號到達(dá) GPS接收機(jī)的傳播時間乘以光速所得的距離。7、載波相位測量-是測定GPS衛(wèi)星載波信號到接收機(jī)天線之間的相位延遲8、GPS差分定位是在已有精確地心坐標(biāo)點安放 GPS接收機(jī)稱為基準(zhǔn)站，利用已知地心坐標(biāo)和星歷計算GPS觀測值的校正值，并通過無線電通訊設(shè)備稱為數(shù)據(jù)鏈校正值發(fā)送給運動中的GPS接收機(jī)稱為流動臺。流動臺利用校正值對自己的GPS觀測值進(jìn)行修正，以消除上述誤差，從而提高實時定位精度。三、選擇題：(把正確的答案填入括號內(nèi))1、GPS的優(yōu)點有（ABCD）A全球性、全天侯 B 高精度、快速實時三維導(dǎo)航 C 定位、測速和授時D點間無需通視、不建標(biāo)等優(yōu)勢2、GPS定位的基本原理采用的方法是（ D ）A側(cè)方交會 前方交會 C 單三角形D測邊后方交3、GPS在測量中的用途( ABCD)A大地測量 形測量

城市和礦山控制測量 C 建筑物變形測

D 水下地4、GPS動態(tài)差分有多種方法（ ABCD ）A位置差分 廣域差分

偽距差分(RTD)C 載波相位實時差分(RTK) D5、GPS接收機(jī)按用途分（ABCD ）A導(dǎo)航型接收機(jī) 型

測地型接收機(jī)

授時型接收機(jī)

D 姿態(tài)測量6GPS接收機(jī)按接收機(jī)通道數(shù)分（ ABC ）A多通道GPS接收機(jī) B 序貫通道接收機(jī) C 多路復(fù)用通道接收機(jī)7、GPS控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計是進(jìn)行GPS測量的基礎(chǔ)，其內(nèi)容包括（ ABCD ）A測區(qū)范圍

測量精度 C提交成果方式

完成時間8、GPS網(wǎng)的布設(shè)通常有（ABCD ）。A點連式B 邊連式C 網(wǎng)連式D邊點混合式四、判斷題：（正確的劃“√”，錯誤的劃“×”）（）1、衛(wèi)星從2延。所以接收機(jī)測的距離含有誤差。（√）2GPS定位。（）3、衛(wèi)星同時在地平線以上至少有411證在世界任何地方，任何時間，都可以進(jìn)行實時三維定位。（）4、GPS衛(wèi)星主要功能是接收并存儲由地面監(jiān)控站發(fā)來的導(dǎo)航信息。（√）5GPS衛(wèi)星信號。（）6、用戶設(shè)備是指用戶GPS接收機(jī)，對接收的衛(wèi)星信號進(jìn)行處理，測量出信號從衛(wèi)星到接收機(jī)天線間的時間。（√）7、以載波相位觀測值為主的相對定位法是當(dāng)前GPS精密測量中普遍采用的方法。PAGEPAGE4D（√）8、GPS網(wǎng)的精度指標(biāo)通常是以網(wǎng)中相鄰點之間的距離誤差 m 來表示。D（）9、GPS控制網(wǎng)可以分級布設(shè)，也可以超級布設(shè)，或布設(shè)同級全面網(wǎng)。（）10GPS測量時由于不需要點間通視，因此圖形設(shè)計靈活性比較大。（）11、GPS300m外布設(shè)一個通視良好的方位點，以便建立聯(lián)測方向。（×）12GPSGPS控制網(wǎng)點與地面控制網(wǎng)點重合。五、簡答題：1GPS全球定位系統(tǒng)由哪些部分組成？各部分的作用是什么？(GPS)(GPS)戶設(shè)備三部分組成。1GPS主控站發(fā)出的控制命令，如調(diào)整衛(wèi)星姿態(tài)、啟用備用衛(wèi)星等。向用戶連續(xù)發(fā)送衛(wèi)星導(dǎo)航定位所需信息，如衛(wèi)星軌道參數(shù)、衛(wèi)星健康狀態(tài)，以及衛(wèi)星信號發(fā)射時間標(biāo)準(zhǔn)等。2、（1）監(jiān)測站主要任務(wù)是完成對GPS衛(wèi)星信號的連續(xù)觀測，并將搜集的數(shù)據(jù)和當(dāng)?shù)貧庀笥^測資料經(jīng)處理后傳送到主控站。（2）主控站主控站設(shè)在美國本土科羅拉多空間中心。它除了協(xié)調(diào)管理地面監(jiān)控系統(tǒng)外，還負(fù)責(zé)將監(jiān)測站的觀測資料聯(lián)合處理推算衛(wèi)星星歷、衛(wèi)星鐘差和大氣修正參數(shù)，并將這些數(shù)據(jù)編制成導(dǎo)航電文送到注入站。此外，它還可以調(diào)整偏離軌道的衛(wèi)星，使之沿預(yù)定軌道運行或啟用備用衛(wèi)星。(3)注入站其主要任務(wù)是將主控站編制的導(dǎo)航電文，通過直徑為3.6m的天線注入給相應(yīng)的衛(wèi)星。3,用戶處理是指用戶GPS接收機(jī)。其主要任務(wù)是捕獲衛(wèi)星信號，跟蹤并鎖定衛(wèi)星信號。對接收的衛(wèi)星信號進(jìn)行處理，測量出GPS信號從衛(wèi)星到接收機(jī)天線間的傳播時間。能譯出GPS衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航電文，實時計算接收機(jī)天線的三維坐標(biāo)、速度和時間。2、闡述GPS衛(wèi)星定位原理？答：GPS衛(wèi)星定位原理是空間距離交會法。根據(jù)測距原理，其定位方法主要有偽距法定位、載波相位測量定位和GPS差分定位。對于待定點位，根據(jù)其運動狀態(tài)可分為靜態(tài)定位和動態(tài)定位。靜態(tài)定位是指用GPS測定相對于地球不運動的點位。偽距觀測值及偽距單點定位偽距單點定位速度快、無多值性問題，因此在運動載體的導(dǎo)航定位上仍應(yīng)用很廣泛。此外偽距還可以作為載波相位測量中解決整周模糊度的參考數(shù)據(jù)。載波相位測量相對定位 其具體方法有三種，即單差法、雙差法和三差法.答：①每個時段同步環(huán)檢驗xn5yn5gn5GPS實時差分定位答：①每個時段同步環(huán)檢驗xn5yn5gn5位實時差分(RTK)3GPS野外控制測量成果應(yīng)做哪幾項檢測？其限差要求是什么？

載波相2 2 2x y g環(huán)閉合差限差：3n5式中：σ——規(guī)范中規(guī)定的中誤差；n ——同步環(huán)的點數(shù)。②同步邊檢驗一條基線在不同時段觀測多次，/