GPS試題及答案要點(diǎn)

緒論1空間定位技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)測站間不需要相互通視數(shù)學(xué)模型簡單且能同時確定點(diǎn)的三維坐標(biāo)易于實(shí)現(xiàn)全天候觀測能達(dá)到大地測量所需要的精度水平，在長距離上仍能獲得高精度的定位結(jié)果觀測時間比較短操作簡單，功能多，應(yīng)用廣經(jīng)濟(jì)效益顯著2GPS定位系統(tǒng)的組成及作用空間部分GPS衛(wèi)星：提供星歷和時間信息，發(fā)射偽距和載表信號，提供其它輔助信息地面監(jiān)控部分地面監(jiān)控系統(tǒng)：中心控制系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)時間同步、跟蹤衛(wèi)星進(jìn)行定軌用戶部分GPS接收機(jī)：接收并測衛(wèi)星信號、記錄處理數(shù)據(jù)、提供導(dǎo)航定位信息三、時間與坐標(biāo)春分點(diǎn)：當(dāng)太陽在黃道上從天球南半球向北半球運(yùn)行時，黃道與天球赤道的交點(diǎn)真近點(diǎn)角：在軌道平面上衛(wèi)星與近地點(diǎn)之間的地心角距.升交點(diǎn)赤經(jīng)：在地球平面上，升交點(diǎn)與春分點(diǎn)之間的地心夾角.近地點(diǎn)角距：在軌道平面上近地點(diǎn)與升交點(diǎn)之間的地心角距.天球：指以地球質(zhì)心為中心，半徑r為任意長度的一個假想球體。為建立球面坐標(biāo)系統(tǒng)，必須確定球面上的一些參考點(diǎn)、線、面和圈。歲差：指由于日月行星引力共同作用的結(jié)果，使地球自轉(zhuǎn)軸在空間的方向發(fā)生周期性變化。章動：北天極除了均勻地每年西行以外，還要繞著平北天極做周期性的運(yùn)動。軌跡為一橢圓。極移：地球自轉(zhuǎn)軸相對于地球體的位置不是固定的， 地極點(diǎn)在地球表面上的位置隨時間而變化的現(xiàn)象稱為極移歷元：在天文學(xué)和衛(wèi)星定位中，與所獲取數(shù)據(jù)對應(yīng)的時刻也稱歷元。符合下列要求的周期運(yùn)動現(xiàn)象可用作確定時間的基準(zhǔn)：運(yùn)動是連續(xù)的、周期性的。*運(yùn)動的周期應(yīng)具有充分的穩(wěn)定性。運(yùn)動的周期必須具有復(fù)現(xiàn)性，即在任何地方和時間，都可通過觀察和實(shí)驗(yàn)，復(fù)現(xiàn)這種周期性運(yùn)動。第四章衛(wèi)星運(yùn)動的基礎(chǔ)知識及GPS衛(wèi)星的坐標(biāo)計(jì)算軌道：衛(wèi)星在空間運(yùn)行的軌跡軌道參數(shù)：描述衛(wèi)星軌道位置和狀態(tài)的參數(shù)衛(wèi)星星歷：描述衛(wèi)星運(yùn)動軌道的信息，是一組對應(yīng)某一時刻的軌道根數(shù)及其變率預(yù)報(bào)星歷：是通過衛(wèi)星發(fā)射的含有軌道信息的導(dǎo)航電文傳遞給用戶， 經(jīng)解碼獲得所需的衛(wèi)星星歷，也稱廣播星歷后處理星歷：是一些國家的某些部門根據(jù)各自建立的跟蹤站所獲得的精密觀測資料，應(yīng)用與確定預(yù)報(bào)星歷相似的方法，計(jì)算的衛(wèi)星星歷。五、電磁波的傳播與GPS衛(wèi)星信號GPS衛(wèi)星所發(fā)射的信號包括載波信號、P碼（或丫碼）、C/A碼和數(shù)據(jù)碼（或D碼）等多種信號分量，其中P碼和C/A碼統(tǒng)稱為測距碼。（1） 碼的概念：表達(dá)不同信息的二進(jìn)制數(shù)及其組合，稱為碼（2） 隨機(jī)噪聲碼：對某一時刻來說，碼元是0或1完全是隨機(jī)的，這種碼元幅度的取值完全無規(guī)律的碼序列。導(dǎo)航電文及其格式：導(dǎo)航電文是包含有關(guān)衛(wèi)星的星歷、衛(wèi)星工作狀態(tài)、時間系統(tǒng)、衛(wèi)星鐘運(yùn)行狀態(tài)、軌道攝動改正、大氣折射改正和由C/A碼捕獲P碼等導(dǎo)航信息的數(shù)據(jù)碼（或D碼）。格式：1010個字絕對定位：也稱單點(diǎn)定位，是指在協(xié)議地球坐標(biāo)系中，直接確定觀測站相對于坐標(biāo)原點(diǎn)（地球質(zhì)心）絕對坐標(biāo)的一種方法。相對定位：用至少兩臺GPS接收機(jī)，同步觀測相同的GPS衛(wèi)星，確定兩臺接收機(jī)天線之間的相對位置。有靜態(tài)相對定位和動態(tài)相對定位之分靜態(tài)定位：接收機(jī)靜置在固定測站上，觀測數(shù)分鐘至 2小時或更長時間，以確定測站位置的衛(wèi)星定位，是不考慮軌道的有無、決定點(diǎn)位置的定位應(yīng)用。動態(tài)定位：動態(tài)定位是以確定與各觀測站相應(yīng)的、運(yùn)動中的、接收機(jī)載體的位置或軌跡的衛(wèi)星定位。偽距：是由GPS觀測而得的GPS觀測站到衛(wèi)星的距離，由于尚未對因衛(wèi)星時鐘與接收機(jī)時鐘同步誤差”的影響加以改正，在所測距離中包含著時鐘誤差因素在內(nèi)，故稱偽距”GPS動態(tài)定位發(fā)展特點(diǎn)：1、被動式測距：儀器本身不發(fā)送信號，只能被動的接受目標(biāo)信號，根據(jù)信號傳播的速度信號時間求單程距離。主動式測距：用電磁波測距儀發(fā)送信號，通過另一端的反射器反射回來，再由測距儀接受算出距離。3、 整周跳變：在GPS接收機(jī)接受信號時，由于種種原因，接收機(jī)整波計(jì)數(shù)器在一定時間內(nèi)記錄下來的周數(shù)突然發(fā)生了變化，也就是錯誤地記錄了周數(shù)，這種突變叫做整周跳變。4、 整數(shù)解：將平差計(jì)算所得的整周未知數(shù)取為相近的整數(shù)，并作為已知數(shù)代入原方程，重新解算其它待定參數(shù)。5、 模糊度：是在全球定位系統(tǒng)技術(shù)的載波相位測量時，載波相位與基準(zhǔn)相位之間相位差的首觀測值所對應(yīng)的整周未知數(shù)。6、 差分GPS:通過在固定測站和流動測站上進(jìn)行同步觀測，利用在固定測站上所測得GPS定位誤差數(shù)據(jù)改正流動測站上定位結(jié)果的衛(wèi)星定位。7、廣域差分GPS：在一個相當(dāng)大的區(qū)域中用相對較少的基準(zhǔn)站組成差分 GPS網(wǎng)，各基準(zhǔn)站將求得的距離改正數(shù)發(fā)送給數(shù)據(jù)處理中心， 由數(shù)據(jù)處理中心統(tǒng)一處理，將各種GPS觀測誤差源加以區(qū)分，然后再傳給用戶。優(yōu)點(diǎn)：精度高且分布均勻、基準(zhǔn)站個數(shù)較少；缺點(diǎn)：技術(shù)復(fù)雜，花費(fèi)大9、 載波相位測量：是利用接收機(jī)測定載波相位觀測值或其差分觀測值，經(jīng)基線向量解算以獲得兩個同步觀測站之間的基線向量坐標(biāo)差的技術(shù)和方法。10、SA技術(shù)：人為地將誤差引入衛(wèi)星鐘和衛(wèi)星數(shù)據(jù)中， 故意降低GPS精度。其直接影響是C/A碼的精度從原先的20m降低到100m。11、 單點(diǎn)定位：即絕對定位。12、 GPS氣象學(xué)：利用GPS理論和技術(shù)來遙感地球大氣，進(jìn)行氣象學(xué)的理論和方法研究，如測定大氣溫度及水汽含量，監(jiān)測氣候變化等，叫做 GPS氣象學(xué)13、 重建載波：在GPS信號中由于已用相位調(diào)整的方法，在載波上調(diào)整了測距碼和導(dǎo)航電文，因而接受的載波相位已不在連續(xù)，所以在進(jìn)行載波相位之前要進(jìn)行調(diào)試工作設(shè)法調(diào)制在載波上的測距碼和衛(wèi)星電文去掉，重新獲取載波。14、 多路徑誤差：也叫多路徑效應(yīng)，由發(fā)射器到接收儀，經(jīng)由不同長度兩路徑的無線電波間互相干擾形成定位誤差。衛(wèi)星分布的幾何圖形對精度因子的影響：GPS絕對定位的誤差與精度因子DOP的大小成正比，由于精度因子與所測衛(wèi)星的空間分布有關(guān)，衛(wèi)星的運(yùn)動以及觀測衛(wèi)星的選擇不同，所測衛(wèi)星在空間分布的幾何圖形是變化的，導(dǎo)致精度因子的數(shù)值也是變化的。靜態(tài)相對定位：用兩臺接接收機(jī)分別安置在基線的兩個端點(diǎn)，其位置靜止不動，同步觀測相同的4顆以上衛(wèi)星，確定兩個端點(diǎn)在協(xié)議地球坐標(biāo)系中的相對位置，這就叫做靜態(tài)相對定位。優(yōu)點(diǎn):?消除或減弱一些具有系統(tǒng)性誤差的影響，如衛(wèi)星軌道誤差、鐘差和大氣折射誤差等。？減少平差計(jì)算中未知數(shù)的個數(shù)。動態(tài)相對定位：用一臺接收機(jī)安置在基準(zhǔn)站上固定不動，另一臺接收機(jī)安置在運(yùn)動載體上，兩臺接收機(jī)同步觀測相同衛(wèi)星，以確定運(yùn)動點(diǎn)相對基準(zhǔn)站的實(shí)時位置。偽距：就是由衛(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出的量側(cè)距離。由于衛(wèi)星鐘、接收機(jī)鐘的誤差以及信號經(jīng)過電離層和對流層的延遲，量側(cè)距離的距離與衛(wèi)星到接收機(jī)的幾何距離有一定的差值， 因此，稱量側(cè)距離的偽距。GPS相對定位：是至少用兩臺GPS接收機(jī)，同步觀測相同的GPS衛(wèi)星，確定兩臺接收機(jī)天線之間的相對位置。觀測時段：測站上開始接收衛(wèi)星信號到觀測停止，連續(xù)工作的時間段稱為觀測時段，簡稱時段。同步觀測環(huán)：三臺或三臺以上接收機(jī)同步觀測獲得的基線向量所構(gòu)成的閉合環(huán)。異步觀測環(huán)：在構(gòu)成多邊形環(huán)路的所有基線向量中，只要有非同步觀測基線向量，則稱該多邊形環(huán)路為異步觀測環(huán)，簡稱異步環(huán).獨(dú)立觀測環(huán)：由非同步觀測所獲得的基線向量構(gòu)成的閉合環(huán)，簡稱獨(dú)立環(huán).后處理星歷：一些國家某些部門，根據(jù)各自建立的衛(wèi)星跟蹤占所獲得的對 GPS衛(wèi)星的精密觀測資料，應(yīng)用與確定廣播星歷相似的方法而計(jì)算WGS-84大地坐標(biāo)系：原點(diǎn)位于地球質(zhì)心，Z軸指向BIH1984.0定義的協(xié)議地球極(CTP)方向，X軸指向BIH1984.0定義的零子午面和CTP赤道的交點(diǎn)，丫軸與Z、X軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。GPS絕對定位：也叫單點(diǎn)定位，即利用GPS衛(wèi)星和用戶接收機(jī)之間的距離觀測值直接確定用戶接收機(jī)天線在WGS-84坐標(biāo)系中相對坐標(biāo)系原點(diǎn)的決對位置.廣域差分:基本思想是對GPS觀測量的誤差源加以區(qū)分，并單獨(dú)對每一種誤差源分別加以模型化”，然后將計(jì)算的每一種誤差源的數(shù)值，通過數(shù)據(jù)鏈傳輸給用戶，以對用戶GPS定位誤差加以改正，達(dá)到削弱這些誤差源，改善用戶 GPS定位精度的目的。同步觀測：同步觀測是指兩臺或兩臺以上接收機(jī)同時對一組衛(wèi)星進(jìn)行的觀測 .異步觀測環(huán)：在構(gòu)成多邊形環(huán)路的所有基線向量中，只要有非同步觀測基線向量，則該改多邊形環(huán)路叫異步觀測環(huán)。整周跳變：在定位過程中，衛(wèi)星信號可能被暫時阻擋，或受外界干擾影響，引起衛(wèi)星跟蹤的暫時中斷，使計(jì)數(shù)器無法累計(jì)計(jì)數(shù)，出現(xiàn)信號失鎖，使其后的相位觀測值均含有同樣的整周誤差，這種現(xiàn)象叫整周跳變，簡稱周跳。單差、雙差、三差的概念、原理、優(yōu)缺點(diǎn)：單差：在不同觀測站，同步觀測相同衛(wèi)星所得觀測量之差。表示為C(t)=「2(t)_」1(t):優(yōu)點(diǎn)是衛(wèi)星鐘差的影響已經(jīng)消除。雙差：在不同觀測站，同步觀測同一組衛(wèi)星，所得單差之差。符號表示為fk(t)二ik(t)一.「"t)二遠(yuǎn)t)一?T(t)一」2(t)」(t)】優(yōu)點(diǎn)是消除了接收機(jī)鐘差的影響。缺點(diǎn)是可能組成的雙差觀測方程數(shù)將進(jìn)一步減少。 缺點(diǎn)是觀測方程數(shù)目明顯減少，對未知參數(shù)的解算可能產(chǎn)生不利影響。三差：于不同歷元，同步觀測同一組衛(wèi)星，所得觀測量的雙差之差。優(yōu)點(diǎn)是消除了整周未知數(shù)的影響汐二廣(t)二'、：：k(t2)加U)二垮(t2)-怔2)-2(t2) 1(t2)l-、k(ti)一喰如一」2(ti) 沁小四、問答題3、相對論效應(yīng)的影響及其改正方法。GPS衛(wèi)星在高20200km的軌道上運(yùn)行，衛(wèi)星鐘受狹義相對論效應(yīng)和廣義相對論效應(yīng)的影響，其頻率與地面靜止鐘相比，將發(fā)生頻率偏移，這是精密定位中必須顧及的一種誤差影響因素。解決方法:在制造衛(wèi)星鐘時預(yù)先把頻率降為4.449*10e-10f8、如何消除電離層折射的影響？在電離層中，氣體分子受到太陽等天體各種射線輻射產(chǎn)生強(qiáng)烈電離，形成大量的自由電子和正離子。當(dāng)GNSS信號通過電離層時，信號的路徑發(fā)生彎曲，傳播速度也會發(fā)生變化，從而使測量的距離發(fā)生偏差。雙頻觀測、電離層延遲改正模型加以改正、相對觀測(利用同步觀測值求差)1、 如何用測距碼來進(jìn)行偽距測量？易于將十分微弱的衛(wèi)星信號從噪聲的汪洋大海中提取出來；可提高測距精度；可用碼分多址技術(shù)來區(qū)分、處理不同衛(wèi)星的信號；便于對整個系統(tǒng)進(jìn)行控制和管理。2、 為什么快速而準(zhǔn)確地確定整周模糊度是載波相位測量中的關(guān)鍵問題？(1)精確的Fr()及修復(fù)周跳后的整周計(jì)數(shù)只有與正確的 N配合使用才有意義，N出錯將嚴(yán)重?fù)p害定位精度和可靠性。(2)在一般的GPS測量中，定位所需的時間即為確定模糊度所需的時間，快速確定N對提高GPS定位速度，提高作業(yè)效率具有重要作用。4、 零基線檢驗(yàn)的方法、作用、目的分別是什么？方法：選擇周圍高度角10度以上無障礙的地方安放天線；連接電源，兩臺 gps接收機(jī)同步接收4顆以上衛(wèi)星1-1.5小時；交換功分器與接收機(jī)接口，再觀測一個時段；用隨機(jī)軟件計(jì)算基線坐標(biāo)增量和基線長度；作用：將同一天線輸出信號分成功率、相位相同的兩路或多路信號送到接收機(jī)，然后將觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行雙差處理求得坐標(biāo)增量，以檢驗(yàn)固有誤差；目的：消除衛(wèi)星幾何圖形的影響、天線相位中心偏移、大氣傳播時間誤差、信號多路徑誤差、儀器對中誤差5、 什么叫線性組合觀測值？有什么作用？在兩個或多個觀測站同步觀測相同衛(wèi)星的情況下，衛(wèi)星的軌道誤差、衛(wèi)星鐘差、接收機(jī)鐘差以及電離層和對流層的折射誤差等對觀測量的影響具有一定的相關(guān)性，衛(wèi)星間求差、接收機(jī)間求差、不同歷元間求差等求差法叫觀測值的線性組合；利用這些不同組合進(jìn)行相對定位，可有效消除或減弱相關(guān)誤差的影響，從而提高相對定位的精度。6、 什么是多路徑誤差？多路徑誤差對測量的影響怎樣？經(jīng)測站附近的反射物反射后的衛(wèi)星信號若進(jìn)入 GPS接收機(jī)就將與直接進(jìn)入接收機(jī)的信號產(chǎn)生干涉，從而使觀測值產(chǎn)生偏差，這就是所謂的多路徑誤差。是GPSW量中的一種重要誤差源，將嚴(yán)重?fù)p害GPSW量的精度,嚴(yán)重時還將引起信號的失鎖。解決方法有選擇合適的站址，遠(yuǎn)離信號反射物；選擇合適的接收機(jī)(裝抑徑板、抑徑圈，抑制反射信號等)；適當(dāng)延長觀測時間；7、和信號傳播有關(guān)的定位誤差有哪些，各有什么特性？( 15分)電離層延遲：與電子含量成正比，與電磁波頻率平方成反比；對載波和測距碼的影響大小相等，符號相反；與電磁波傳播方位有關(guān)對流層延遲：與傳播方位有關(guān)、與信號頻率無關(guān)多路徑效應(yīng)：對偽距測量的影響比載波相位測量的影響嚴(yán)重、取決于測站周圍的環(huán)境和接收天線的性能9、 靜態(tài)相對定位的差分方法：上面三種10、 GPS應(yīng)用方面的內(nèi)容大地控制測量中、精密工程測量及變形監(jiān)測中、空中攝影測量中、線路勘測及隧道貫通測量中、地籍地形房地產(chǎn)、海洋測繪、智能交通、地球動力地震研究、氣象航海、軍事國防、航運(yùn)航空、搜索、救援、遙感 6）測量7）衛(wèi)星定軌8資源勘探9）通訊10）廣播、電視11）電力12）時間傳遞11、 gps外業(yè)注意事項(xiàng)？明確任務(wù)、測區(qū)踏勘及收集資料、技術(shù)設(shè)計(jì)、器材準(zhǔn)備及人員組織、選點(diǎn)及埋標(biāo)、外業(yè)觀測計(jì)劃的擬定、外業(yè)觀測、數(shù)據(jù)預(yù)處理、觀測成果的外業(yè)檢核1、 GPS系統(tǒng)包括三大部分：空間部分一一GPS衛(wèi)星星座；地面控制部分一一地面監(jiān)控系統(tǒng)；用戶部分一一GPS接收機(jī)。2、 GPS系統(tǒng)的空間部分由21顆工作衛(wèi)星及3顆備用衛(wèi)星組成，它們均勻分布在6個近似圓形軌道上。3、 GPS工作衛(wèi)星的地面監(jiān)控系統(tǒng)包括一個主控站、三個注入站和五個監(jiān)測站。4、 GPS衛(wèi)星位置采用WGS-84大地坐標(biāo)系。5、 GPS系統(tǒng)中衛(wèi)星鐘和接收機(jī)鐘均采用穩(wěn)定而連續(xù)的GPS時間系統(tǒng)。&GPS衛(wèi)星星歷分為預(yù)報(bào)星歷（廣播星歷）和后處理星歷（精密星歷）。7、GPS接收機(jī)依據(jù)其用途可分為：導(dǎo)航型接收機(jī)、測地（量）型接收機(jī)和授時型接收機(jī)。8、 在GPS定位工作中，由于某種原因，如衛(wèi)星信號被暫時阻擋，或受到外界干擾影響，引起衛(wèi)星跟蹤的暫時中斷，使計(jì)數(shù)器無法累積計(jì)數(shù)，這種現(xiàn)象稱為整周跳變（周跳）9、根據(jù)不同的用途，GPS網(wǎng)的圖形布設(shè)通常有：點(diǎn)連式、邊連式、網(wǎng)連式和邊點(diǎn)混合連接四種基本方式。選擇什么樣的組網(wǎng)，取決于工程所要求的精度、野外條件及GPS接收機(jī)臺數(shù)等因素。10、衛(wèi)星定位中常采用空間直角坐標(biāo)系及其相應(yīng)的大地坐標(biāo)系， 一般取地球質(zhì)心為坐標(biāo)系原點(diǎn)。11、 我國目前常采用的兩個國家坐標(biāo)系是1954年北京坐標(biāo)系和1980年國家大地坐標(biāo)系。12、 GPS接收機(jī)的天線類型主要有：單板天線；四螺旋形天線；微帶天線和錐形天線。13、GPS接收機(jī)主要由GPS接收機(jī)天線單元、GPS接收機(jī)主機(jī)單元和電源三部分組成。14、 單站差分按基準(zhǔn)站發(fā)送信息的方式來分，可分為、位置差分偽距差分和載波相位差分 。15、 與信號傳播有關(guān)的誤差有電離層折射誤差、對流層折射誤差及多路徑效應(yīng)誤差。16、 GPS的數(shù)據(jù)處理基本流程包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)預(yù)處理、基線結(jié)算、GPS網(wǎng)平差。18、 對于N臺GPS接收機(jī)構(gòu)成的同步觀測環(huán)，有J條同步觀測基線，其中獨(dú)立基線數(shù)為N-119、 雙頻接收機(jī)可以同時接收Li和L2信號，利用雙頻技術(shù)可以消除或減弱對流層折射對觀測量的影響，所以定位精度較高，基線長度不受限制，所以作業(yè)效率較咼。三、簡答（每題6分，共36）簡述GPS系統(tǒng)的特點(diǎn)TOC\o"1-5"\h\z1） 定位精度高 （1分）2） 觀測時間短 （1分）3） 測站間無需通視 （1分）4） 可提供三維坐標(biāo)（1分）5） 操作簡便（0.5分）6） 全天候作業(yè)（1分）7） 功能多，應(yīng)用廣（0.5分）8） 回答：全能性、全球性、連續(xù)性和實(shí)時性的也各 1分。簡述接收機(jī)的主要任務(wù)。當(dāng)GPS衛(wèi)星在用戶視界升起時，接收機(jī)能夠捕獲到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測衛(wèi)星，并能夠跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行（ 2分）；對所接收到的GPS信號，具有變換、放大和處理的功能（2分）；測量出GPS信號從衛(wèi)星到接收天線的傳播時間，解譯出GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文，實(shí)時地計(jì)算出測站的三維位置，甚至三維速度和時間（ 2分）。簡述無攝運(yùn)動中開普勒軌道參數(shù)。軌道橢圓的長半徑；（a）（1分）軌道橢圓偏心率（e）（或軌道橢圓的短半徑）；（1分）衛(wèi)星的真近點(diǎn)角；（V）（1分）升交點(diǎn)赤經(jīng)；（Q）（1分）軌道面傾角；（i）（1分）近地點(diǎn)角距。（3）（1分）簡述快速靜態(tài)定位的作業(yè)方式。在測區(qū)中部選擇一個基準(zhǔn)站，并安置一臺接收設(shè)備連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星（3分）；另一臺接收機(jī)依次到各點(diǎn)流動設(shè)站，每點(diǎn)觀測數(shù)分鐘 （3分）。四、論述（共23分）什么是偽距單點(diǎn)定位？說明用戶在使用GPS接收機(jī)進(jìn)行偽距單點(diǎn)定位時，為何需要同時觀測至少4顆GPS衛(wèi)星？（13分）根據(jù)GPS衛(wèi)星星歷和一臺GPS接收機(jī)的偽距測量觀測值來直接獨(dú)立確定用戶接收機(jī)天線在WGS-84坐標(biāo)系中的絕對坐標(biāo)的方法叫單點(diǎn)定位，也叫絕對定位。（5分）由于進(jìn)行偽距單點(diǎn)定位時，每顆衛(wèi)星的偽距測量觀測值中都包含有接收機(jī)鐘差這一誤差，造成距離測量觀測值很不準(zhǔn)確。 （4分）需要將接收機(jī)鐘差作為一個未知數(shù)加入到偽距單點(diǎn)定位的計(jì)算中，再加上坐標(biāo)三個未知數(shù)，所以至少需要4個偽距觀測值，即需要同時觀測至少 4顆GPS衛(wèi)星。（4分）2、 什么是多路徑誤差？試述消弱多路徑誤差的方法。（10分）在GPS測量中，如果測站周圍的反射物所反射的衛(wèi)星信號進(jìn)入接收機(jī)天線，這 就和直接來自衛(wèi)星的信號產(chǎn)生干涉，從而使觀測值偏離真值，產(chǎn)生多路徑誤差。（5分）消多路徑誤差的方法：（1）選擇合適的站址a測站應(yīng)遠(yuǎn)離大面積平靜地水面；（1分）b、 測站不宜選擇在山坡、山谷和盆地中；（1分）c、 測站應(yīng)離開高層建筑物.（1分）（2）對接收機(jī)天線的要求a在天線中設(shè)置抑徑板（1分）b、接收天線對于極化特性不同的反射信號應(yīng)該有較強(qiáng)的抑制作用。（1分）三、簡答（每題6分，共36）1、 簡述美國GPS1星的主要參數(shù)。GPS系統(tǒng)的空間部分由21顆工作衛(wèi)星及3顆備用衛(wèi)星組成（2分），它們均勻分布在6相對與赤道的傾角為55°的近似圓形軌道上，它們距地面的平均高度為20200K?運(yùn)行周期為11小時58分（2分）。載波頻率為1575.42MHz和1227.60MHz（2分）。2、 簡述衛(wèi)星的受攝運(yùn)動及其主要攝動力。考慮了攝動力作用的衛(wèi)星運(yùn)動稱為衛(wèi)星的受攝運(yùn)動（2分）。主要的攝動力有：日月引力（1分）;地球潮汐作用力（1分）;太陽輻射壓力（1分）;大氣阻力（1分）。3、 簡述動態(tài)定位的作業(yè)方法建立一個基準(zhǔn)站安置接收機(jī)連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星（2分）;流動站接收機(jī)先在出發(fā)點(diǎn)上靜態(tài)觀測數(shù)分鐘，然后流動站接收機(jī)從出發(fā)點(diǎn)開始連續(xù)運(yùn)動（2分）;按指定的時間和間隔自動測定運(yùn)動載體的實(shí)體位置（2分）。4、 如何減弱GPS接收機(jī)鐘差。把每個觀測時刻的接收機(jī)鐘差當(dāng)作一個獨(dú)立的未知數(shù)， 在數(shù)據(jù)處理中與觀測站的位置參數(shù)一并求解。（2分）認(rèn)為各觀測時刻的接收機(jī)鐘差間是相關(guān)的， 像衛(wèi)星鐘那樣，將接收機(jī)鐘差表示為時間多項(xiàng)式，并在觀測量的平差計(jì)算中求解多項(xiàng)式的系數(shù)。 此法可大大減少未知數(shù)，其成功與否關(guān)鍵在與鐘誤差模型的有效程度。 （2分）通過在衛(wèi)星間求一次差來消除接收機(jī)的鐘差。（2分）5、 試說明載波相位觀測值的組成部分。完整的載波相位觀測值是由三部分組成的：即載波相位在起始時刻沿傳播路徑延遲的整周數(shù)N。（2分），和從某一起始時刻至觀測時刻之間載波相位變化的整周數(shù)Int「）（2分），以及接收機(jī)所能測定的載波相位差非整周的小數(shù)部分Fr「）（2分）o6、 簡述GPS衛(wèi)星的主要作用。接收地面注入站發(fā)送的導(dǎo)航電文和其它信號；（2分）接收地面主控站的命令，修正其在軌運(yùn)行偏差及啟用備件等； （2分）連續(xù)地向廣大用戶發(fā)送GPS導(dǎo)航定位信號，并用電文的形式提供衛(wèi)星自身的現(xiàn)勢位置與其它在軌衛(wèi)星的概略位置，以便用戶接收使用。 （2分）四、論述（每題10分，共20分）1、 如何重建載波？其方法和作用如何？答：在GPS言號中由于已用相位調(diào)整的方法在載波上調(diào)制了測距碼和導(dǎo)航電文，因而接收到的載波的相位已不在連續(xù)，所以在進(jìn)行載波相位測量之前，首先要進(jìn)行解調(diào)工作，設(shè)法將調(diào)制在載波上的測距碼和衛(wèi)星電文去掉，重新獲取載波（3分）。重建載波一般可采用兩種方法：一是碼相關(guān)法，另一種是平方法（3分）。采用前者，用戶可同時提取測距信號和衛(wèi)星電文，但用戶必須知道測距碼的結(jié)構(gòu)；采用后者，用戶無須掌握測距碼的結(jié)構(gòu)，但只能獲得載波信號而無法獲得測距碼和衛(wèi)星電文 （4分）。2、 簡述GPS網(wǎng)的布網(wǎng)原則。答：為了用戶的利益，GPS網(wǎng)圖形設(shè)計(jì)時應(yīng)遵循以下原則：（1） GPS網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)視其目的，作業(yè)時衛(wèi)星狀況，預(yù)期達(dá)到的精度，成果的可靠性以及工作效率，按照優(yōu)化設(shè)計(jì)原則進(jìn)行。 （2分）（2） GPS網(wǎng)一般應(yīng)通過獨(dú)立觀測邊構(gòu)成閉合圖形，例如一個或若干個獨(dú)立觀測環(huán)，或者附合路線形式，以增加檢核條件，提高網(wǎng)的可靠性。 （2分）（3） GPS網(wǎng)內(nèi)點(diǎn)與點(diǎn)之間雖不要求通視，但應(yīng)有利于按常規(guī)測量方法進(jìn)行加密控制時應(yīng)用。（2分）（4） 可能條件下，新布設(shè)的GPS網(wǎng)應(yīng)與附近已有的GPS點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測；新布設(shè)的GPS網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)盡量與地面原有控制網(wǎng)點(diǎn)相聯(lián)接，聯(lián)接處的重合點(diǎn)數(shù)不應(yīng)少于三個，且分布均勻，以便可靠地確定GPS網(wǎng)與原有網(wǎng)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)。（2分）（5）GPS網(wǎng)點(diǎn)，應(yīng)利用已有水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測高程。（2分）判斷1、 GPS系統(tǒng)是測時測距系統(tǒng)。（V）2、 GPS數(shù)據(jù)預(yù)處理應(yīng)先進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，再周跳修復(fù)。（X）3、 GPS1星的測距碼和數(shù)據(jù)碼是采用調(diào)相技術(shù)調(diào)制到載波上的。（V）4、 禾U用雙頻對電離層延遲的不一樣，可以消除電離層對電磁波信號延遲的影響，因此雙頻接收機(jī)可用于長達(dá)幾千公里的精密定位。（V）5、 全球定位系統(tǒng)具有高精度和自動測量的特點(diǎn)，但是受地形、天氣等自然因素影響較大。（X）6、全球定位系統(tǒng)使用的衛(wèi)星軌道均為近圓型，運(yùn)行的周期約為 24小時。（X）7、 C/A碼的碼長較短，易于捕獲，但碼元寬度較大，測距精度較低，所以C/A碼又稱為捕獲碼或粗碼。（V）&由于GPS網(wǎng)的平差及精度評定，主要是由不同時段觀測的基線組成異步閉合環(huán)的多少及閉合差大小所決定的，與基線邊長度和其間所夾角度有關(guān)，所以異步網(wǎng)的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)與多余觀測密切相關(guān)。（X）9、 在接收機(jī)和衛(wèi)星間求二次差，可消去兩測站接收機(jī)的相對鐘差改正。在實(shí)踐中應(yīng)用甚廣°（V）10、 開普勒第一定律告訴我們：衛(wèi)星的地心向徑，在相等的時間內(nèi)所掃過的面積相等。（X）1、 子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用24顆衛(wèi)星，并都通過地球的南北極運(yùn)行。（X）2、GPS定位精度同衛(wèi)星與測站構(gòu)成的圖形強(qiáng)度有關(guān)，與能同步跟蹤的衛(wèi)星數(shù)和接收機(jī)使用的通道數(shù)無關(guān)。（X）3、GPS的測距碼（C/A碼和P碼）是隨機(jī)噪聲碼。（X）4、用高次差的方法進(jìn)行整周跳變的修復(fù)中，對于穩(wěn)定性為10-10的接收機(jī)始終，觀測間隔為15s，L1的頻率為1.57542X109HZ用求差的方法甚至可以探測出只有幾種的小周跳。（X）5、 在載波相位雙差（先測站之間求差，后衛(wèi)星之間求差）觀測方程中，整周未知數(shù)已被消去。（X）6、 GPS!星向全球用戶播發(fā)的星歷，是通過交付民用的p碼和用于軍事目的導(dǎo)航定位的C/A碼兩種波碼進(jìn)行傳送的。（X）7、 由于GPS網(wǎng)的平差及精度評定，主要是由不同時段觀測的基線組成異步閉合環(huán)的多少及閉合差大小所決定的，與基線邊長度和其間所夾角度有關(guān)，所以異步網(wǎng)的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)與多余觀測密切相關(guān)。 （X）&GPSS位直接獲得的高程是似大地水準(zhǔn)面上的正常高。（X）10、GPSS線向量網(wǎng)的平差分為三種類型，其中非自由網(wǎng)平差與聯(lián)合平差是解決GPS成果轉(zhuǎn)換的有效手段。（V）理想情況下的衛(wèi)星運(yùn)動，是將地球視作非勻質(zhì)球體，且不顧及其它攝TOC\o"1-5"\h\z動力的影響，衛(wèi)星只是在地球質(zhì)心引力作用下而運(yùn)動。（ X）協(xié)調(diào)世界時是綜合了世界時與原子時的另一種記時方法， 即秒長采用原子時的秒長，時刻采用世界時的時刻。（ V）C/A碼的碼長較短，易于捕獲，但碼元寬度較大，測距精度較低，所以C/A碼又稱為捕獲碼或粗碼。（V）觀測作業(yè)的主要任務(wù)是捕獲GPS衛(wèi)星信號，并對其進(jìn)行跟蹤、處理和量測，以獲得所需要的定位信息和觀測數(shù)據(jù)。（ V）當(dāng)使用兩臺或兩臺以上的接收機(jī)，同時對同一組衛(wèi)星所進(jìn)行的觀測稱為同步觀測。V子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用12顆衛(wèi)星，并都通過地球的南北極運(yùn)行（X）7?由于GPS網(wǎng)的平差及精度評定，主要是由不同時段觀測的基線組成異步閉合環(huán)的多少及閉合差大小所決定的，與基線邊長度和其間所夾角度有關(guān)，所以異步網(wǎng)的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)與多余觀測密切相關(guān)。（ X）在接收機(jī)和衛(wèi)星間求二次差，可消去兩測站接收機(jī)的相對鐘差改正。在實(shí)踐中應(yīng)用甚廣。 （X對于GPS網(wǎng)的精度要求，主要取決于網(wǎng)的用途和定位技術(shù)所能達(dá)到的精度。精度指標(biāo)通常是以相臨點(diǎn)間弦長的標(biāo)準(zhǔn)差來表示。（ V）20世紀(jì)50年代末期，美國開始研制多普勒衛(wèi)星定位技術(shù)進(jìn)行測速、定位的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，叫做子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) V）對GPS信號來說，電離層是色散介質(zhì)，對流層是非色散介質(zhì)。（V）29太陽活動周期約為10年。（X30.電磁波在電離層中的傳播速度有群速度和相速度之分（V）31對流層折射對偽距測量和載波相位測量的影響相同。（V）雙頻改正的方法能消除對流層延遲。（X）子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用12顆衛(wèi)星，都通過地球的南北極運(yùn)行。（XGPS靜態(tài)定位之所以需要觀測較長時間，其主要目的是為了正確確定整周未知數(shù)。（V）重建載波有碼相關(guān)法和平方法兩種方法。其中，碼相關(guān)法可獲得導(dǎo)航電文和全波長的載波，且無需了解碼的結(jié)構(gòu)。（X整周模糊度的可能組合數(shù)的多少取決于初始平差后所得到的整周模糊度方差的大小和觀測的衛(wèi)星數(shù)。（V相對定位中的基線向量中含有2個方位基準(zhǔn)（一個水平方法，一個垂直方位）和1個尺度基準(zhǔn)、一個位置基準(zhǔn)。（X）一.選擇題1、瞬時天球坐標(biāo)系與瞬時地球坐標(biāo)系的關(guān)系正確的是（兩個坐標(biāo)系的 X軸之間的夾角（旋轉(zhuǎn)角）二隨觀測時間不變）。2、 世界時UT、UTi、UT2其時間尺度的穩(wěn)定度門、、門2之間的正確關(guān)系是3、 關(guān)于衛(wèi)星的運(yùn)行軌道說法正確的是（衛(wèi)星的軌道不是在一個平面上，且是一個空間閉合曲線）。4、開機(jī)測量后，接收機(jī)能捕捉到許多衛(wèi)星，那么通過連續(xù) 24小時的觀測（B、任意不同觀測時刻捕捉到的衛(wèi)星數(shù)可能變化，衛(wèi)星序號也可能變化； ）5、衛(wèi)星的位置信息來自（觀測文件 ）。6某個觀測文件里面既含有偽距觀測值'，又含有載波相位觀測值門，那么（A、在觀測過程中'、門不隨時間變化）。7、 如果認(rèn)為接收機(jī)鐘差為固定參數(shù)，貝U單點(diǎn)測碼偽距定位方程中未知參數(shù)的個數(shù)是（3）8、 觀測文件中的載波相位觀測量是指（B、N「int（N）?「 ）注：N。為整周未知數(shù)、血（N）為接收機(jī)計(jì)數(shù)器整周計(jì)數(shù)、：為相位差的小數(shù)部分。9、 采用平方技術(shù)重建載波，則（D可以重新獲得載波，但得不到測距碼和數(shù)據(jù)碼。）10、某控制網(wǎng)共有網(wǎng)點(diǎn)數(shù)9個，同時使用4臺GPS接收機(jī)進(jìn)行靜態(tài)相對測量，完成觀測4個時段，則得到（B總基線12條、獨(dú)立基線12條、必要基線數(shù)8條）。下面關(guān)于坐標(biāo)系之間關(guān)系說法正確的是（D、站心地平直角坐標(biāo)系與站心赤道TOC\o"1-5"\h\z地平坐標(biāo)系之間必須經(jīng)過平移和旋轉(zhuǎn)才能相互轉(zhuǎn)換。 ）目前世界上已經(jīng)研制成功的或正在研制和完善的衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)有四種，他們的工作衛(wèi)星數(shù)和備用衛(wèi)星數(shù)匹配不一樣，那么下面哪一個是錯誤的（C、GNSS系統(tǒng)（27+1）; ）下面關(guān)于時間系統(tǒng)的說法錯誤的是（D、GPS時和原子時的尺度一致，但起算原點(diǎn)不同）在無攝運(yùn)動和受攝運(yùn)動狀態(tài)下，關(guān)于衛(wèi)星運(yùn)動的軌跡說法錯誤的是 （C、在無攝運(yùn)動狀態(tài)下，衛(wèi)星的運(yùn)動軌跡是一個近似的橢圓； ）

下面關(guān)于GPS接收機(jī)的說法正確的是（C、GPS雙頻接收機(jī)接收衛(wèi)星信號中的兩種載波是獨(dú)立、分開進(jìn)行的；）GPS測量定位和常規(guī)大地測量定位方法相比（A、GPSM量定位不要求點(diǎn)之間TOC\o"1-5"\h\z相互通視，具有全天候、全球性的特點(diǎn)； ）關(guān)于GPS靜態(tài)定位和動態(tài)定位說法正確的是（ ）A、靜態(tài)定位時，接收機(jī)必須處于靜止?fàn)顟B(tài)，而動態(tài)定位時接收機(jī)必須處于相對定位中用到差分方法，對于短基線相對測量定位來說（ ）D、通過三差方法后，已經(jīng)消除了衛(wèi)星鐘鐘差、接收機(jī)鐘差、整周未知數(shù)的影響，減弱了大氣層、衛(wèi)星星歷誤差的影響。下面關(guān)于GPS基線向量網(wǎng)平差的說法正確的是（）D、自由網(wǎng)平差的目的是檢驗(yàn)網(wǎng)本身的內(nèi)部符合精度及系統(tǒng)誤差和粗差 ，同時提供大地高程數(shù)據(jù)。關(guān)于GPS點(diǎn)的大地高、正常高、高程異常說法錯誤的是（ ）C、GPS點(diǎn)的高程異常等于GPS點(diǎn)的大地高減去正常高；21、RTK是一種實(shí)時動態(tài)定位技術(shù)，它使用（ ）原理來定位。C、載波相位差分；22、 方M匚esin匚程中各符號的含義是：（Es=Ms+essinEsM=E—esinEEs— 偏近點(diǎn)角和Ms—平近點(diǎn)角。Ms—是一個假設(shè)量）。A、 M是平近點(diǎn)角，E是偏近點(diǎn)角；23、 計(jì)算GPS衛(wèi)星的位置時，首先要計(jì)算衛(wèi)星在軌道平面內(nèi)的坐標(biāo)，軌道平面坐標(biāo)系軸采用下面的方法定義的（ ）A、 坐標(biāo)原點(diǎn)在地球質(zhì)心,BA、 坐標(biāo)原點(diǎn)在地球質(zhì)心,B、 坐標(biāo)原點(diǎn)在地球質(zhì)心,C、 坐標(biāo)原點(diǎn)在地球質(zhì)心,D、 坐標(biāo)原點(diǎn)在地球質(zhì)心,x軸指向春分點(diǎn)，x軸指向升交點(diǎn)，x軸指向近地點(diǎn)，x軸指向格林尼治,y軸與x軸垂直y軸與x軸垂直y軸與x軸垂直y軸與x軸垂直TOC\o"1-5"\h\z24、消除多路徑影響的最有效措施是（ ）A、選擇合適的測站位置進(jìn)行觀測。25、為了消除或減弱電離層對GPS觀測的影響，最好的方法是（ ）A、 利用雙頻觀測26、之所以把GPS觀測到的距離稱為偽距，主要是由于（ ）。B、 GPS接收機(jī)的時鐘與GPS時間系統(tǒng)存在偏差。27、 如果測站的坐標(biāo)是已知的，貝U至少觀測（B、3 ）顆衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)授時28、GPS網(wǎng)的數(shù)據(jù)處理過程是D、數(shù)據(jù)采集一數(shù)據(jù)下載一數(shù)據(jù)預(yù)處理一基線解算一網(wǎng)平差。TOC\o"1-5"\h\z29、GPS高程為什么要轉(zhuǎn)化為正常高？（ ）。A、GPS高程相對于橢球面，與我們所使用的高程不一樣。30、GPS導(dǎo)航電文包括（C、衛(wèi)星的軌道參數(shù)）。32、在用導(dǎo)航電文計(jì)算GPS衛(wèi)星的位置時，必須采用迭代法進(jìn)行計(jì)算的是（B、偏近點(diǎn)角； ）o33、消除電離層影響的最有效措施是（B、用兩個頻率的載波進(jìn)行觀測；）。34、 某控制網(wǎng)共有網(wǎng)點(diǎn)數(shù)6個，同時使用3臺GPS接收機(jī)進(jìn)行靜態(tài)相對測量，要求每個測站觀測兩次，則得到（ ）。A、 時段數(shù)為4,總基線12條、獨(dú)立基線8條；35、 對于載波相位的線性組合，下面的說法哪個是正確的（ ）。A、站際間單差可以消除接收機(jī)鐘差參數(shù)；37、GPS測量的精度可以用DOP表示，關(guān)于DOP的說法正確的是（ ）。C、水平精度用HDOP表示。38、 在所有的與信號傳播有關(guān)的誤差中，如果不采取措施消除，影響最大的是（C、電離層折射； ）。39、RTK特指差分GPS中的哪一種（D、載波相位差分 ）。GPS卜B、 消除電離層延遲widelane旳1戈L的杲為了C、 便于確定整周模糊度C、WGS-84在一般的GPS短圧線:測B屮應(yīng)盡邑采皿C、雙差固定解&載波相位觀測值和用C/A碼測定的偽距觀測值所受到的__B—是相同的。B、對流層延遲7、GPS觀測值在接收機(jī)間求差后可消除_C衛(wèi)星鐘差GPSM量原理及應(yīng)用二、簡答1.簡述GPS在測繪工程中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)有哪些？定位精度高；2.觀測時間短；3.測站間無需通視；4.可提供三維坐標(biāo)；5.操作簡便；6.全天候作業(yè)；7.功能多，應(yīng)用廣GPS定位系統(tǒng)有哪幾部分組成的？各部分的作用是什么？（1） GPS衛(wèi)星星座接受地面站發(fā)來的導(dǎo)航電文和其他信號接受地面站的指令，修正軌道偏差并啟動備用設(shè)備連續(xù)不斷地向地面發(fā)送GPS導(dǎo)航和定位信號（2） 地面監(jiān)控系統(tǒng)主控站：收集數(shù)據(jù)；處理數(shù)據(jù)；監(jiān)測協(xié)調(diào)；控制衛(wèi)星注入站：將主控站發(fā)來的導(dǎo)航電文注入到相應(yīng)衛(wèi)星的存儲器監(jiān)測站：接收衛(wèi)星信號，為主控站提供衛(wèi)星的觀測數(shù)據(jù)（3） GPS言號接收機(jī)捕獲衛(wèi)星信號，計(jì)算出測站的三維位置或三維速度和時間，達(dá)到導(dǎo)航和定位的目的天球直角坐標(biāo)系是如何建立的？天球球面坐標(biāo)系如何表示空間點(diǎn)的位置？球面坐標(biāo)系原點(diǎn)與直角坐標(biāo)系原點(diǎn)重合，位于地球質(zhì)心0,以原點(diǎn)0至空間點(diǎn)P的距離r作為第一參數(shù)；以0P與0Z軸的夾角9作為第二參數(shù)（在實(shí)際工作中常以S=90°-9代替9作為第二參數(shù)）。第三參數(shù)a為ZOX平面與ZOP平面的夾角，自ZOX平面起算右旋為正。試寫出天球球面坐標(biāo)與天球直角坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系公式。X二rcosacos61Y=rsinacosSZ=rsin8r=VXz*Y2+Z2a=arctan、“山的（帯5.簡述瞬時極天球坐標(biāo)系與固定極天球坐標(biāo)系的區(qū)別。瞬時極天球坐標(biāo)系，即真天球坐標(biāo)系，可以方便地與地球坐標(biāo)系相互變換，但由于真天極和真春分點(diǎn)方向不斷變化，時瞬時極天球坐標(biāo)系的坐標(biāo)軸指向不斷變化，不是慣性坐標(biāo)系。固定極天球坐標(biāo)系是三軸指向不變的坐標(biāo)系。GPS定位對坐標(biāo)系有何要求？定義一個空間直角坐標(biāo)系條件有哪些？要求：（1） 需要衛(wèi)星與地面點(diǎn)的位置統(tǒng)一在一個坐標(biāo)系內(nèi)（2） 需要采用空間直角坐標(biāo)系，以便于天球與地球坐標(biāo)系進(jìn)行轉(zhuǎn)換（3） 天球與地球坐標(biāo)系的建立上擁有簡便的變換關(guān)系定義一個空間直角坐標(biāo)系條件：（1）坐標(biāo)原點(diǎn)的位置；（2）三個坐標(biāo)軸的指向；（3）長度單位.簡述WGS-84CGCS200空間直角坐標(biāo)系是如何建立的？WGS-84原點(diǎn)位于地球質(zhì)心，Z軸指向BIH1984.0定義的協(xié)議地球極（CTP方向，X軸指向BIH1984.0的零子午面和CTP赤道的交點(diǎn)，丫軸與乙X軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系.CGCS200C原點(diǎn)在地心，Z軸為國際地球旋轉(zhuǎn)局（IERS）參考極（IRP）方向，X軸為IERS的參考子午面（IRM）與垂直于Z軸的赤道面的交線，Y軸與Z軸和X軸構(gòu)成右手正交坐標(biāo)系。簡述定義時間系統(tǒng)和時間尺度的條件分別是什么？時間系統(tǒng)：尺度；原點(diǎn).時間尺度：周期運(yùn)動；該周期是連續(xù)穩(wěn)定的；該周期可觀測和用實(shí)驗(yàn)復(fù)現(xiàn).GPS寸間系統(tǒng)是如何建立的？秒長采用原子時秒長，原點(diǎn)定義在UTC的1980年1月6日0時與協(xié)調(diào)世界時對齊。10?開普勒軌道6參數(shù)分別是什么？各參數(shù)作用？參數(shù)：橢圓長半徑a,偏心率e;真近點(diǎn)角V;升交點(diǎn)赤經(jīng)Q;軌道面的傾角i;近地點(diǎn)角距3o作用：(1)a,e確定了衛(wèi)星軌道的形狀和大小Q,i確定了衛(wèi)星軌道平面一地球體之間的相關(guān)位置3確定了軌道橢圓在軌道平面上的方位V確定了衛(wèi)星在軌道上的瞬時位置試述GPS衛(wèi)星信號的內(nèi)容及其作用？載波一一加載和傳送碼信號，其本身也是重要的測量對象測距碼一一測定站星距離數(shù)據(jù)碼 確定衛(wèi)星的瞬時位置簡述C/A碼和P碼各自特點(diǎn)？C/A碼:碼元寬度較大，碼長較短，易于捕獲。結(jié)構(gòu)公開，可供廣大用戶使用。P碼：碼元寬度較小，碼長較長，不易捕獲。結(jié)構(gòu)不公開，供美軍方及特權(quán)用戶用。簡述GPS接收機(jī)由哪幾個單元組成的？信號通道作用？組成：GPS接收機(jī)天線單元、變頻器及中頻放大器和電源。作用：搜索衛(wèi)星并牽引跟蹤衛(wèi)星；對廣播電文數(shù)據(jù)信號實(shí)行接擴(kuò)，解調(diào)出廣播電文；進(jìn)行站星距離測量。GPS接收機(jī)按不同標(biāo)準(zhǔn)分類有哪些？按用途分類：導(dǎo)航型接收機(jī)測地型接收機(jī)授時型接收機(jī)按載波頻率分類：單頻接收機(jī)雙頻接收機(jī)按通道數(shù)分類：多通道接收機(jī)序貫通道接收機(jī)多路多用通道接收機(jī)按工作原理分類：碼相關(guān)型接收機(jī)平方型接收機(jī)混合型接收機(jī)干涉型接收試述GPS單點(diǎn)定位原理，寫出定位方程式.就是將飛行衛(wèi)星的瞬時位置作為已知點(diǎn)，采用空間后方距離交會，得到待定點(diǎn)的空間位置。Pl彳(卜好+(丫-丫爭+仏■卩)2p2=vV-x2)2+(y-v2)2+(z-z2)2p3=V(X-X3)2+(Y-Y3)2*(Z-ZJ)2按不同分類標(biāo)準(zhǔn)GPS定位可分為那些？按測距原理：偽距法定位，載波相位定位，差分GPS定位按待定點(diǎn)運(yùn)動狀態(tài)：靜態(tài)定位，動態(tài)定位GPS在導(dǎo)航和經(jīng)典相對靜態(tài)定位中的測距方法分別是什么？測距碼測距和載波相位測距重建載波的方法有哪兩種？其優(yōu)缺點(diǎn)分別是什么？方法：碼相關(guān)法和平方法優(yōu)缺點(diǎn):采用前者，用戶可同時提取測距信號和衛(wèi)星電文，但用戶必須知道測距嗎的結(jié)構(gòu)；采用后者，用戶無須掌握測距嗎的結(jié)構(gòu)，但只能獲得載波信號而無法獲得測距碼和衛(wèi)星電文。簡述多普勒三次差分中的一次差分分別在哪些觀測值間求差？每次差分能消減那些誤差的影響？試寫出一次差分的方程式？一次差分：1） 在衛(wèi)星間求差分（星際差分），星際一次差分消除了接收機(jī)鐘差，也削弱了電離層、對流層誤差影響；2） 在測站間求差分（站際差分），站際差分消除了衛(wèi)星鐘差，同時也削弱了電離層、對流層誤差影響；3） 在歷元間求差分（歷元差分），歷元間一次差分消除了衛(wèi)星和接收機(jī)鐘差，同時也削弱了電離層、對流層誤差影響，特別注意的是還消除了初始整周未知數(shù)N。.20.SA和AS技術(shù)的目的是什么？實(shí)施SA和AS技術(shù)后對定位有何影響？目的:美國為防了防止未經(jīng)許可的用戶把GPS用于軍事目的（進(jìn)行高精度實(shí)時動態(tài)定位）。影響：降低單點(diǎn)定位的精度；降低長距離相對定位的精度； AS技術(shù)會對高精度相對定位數(shù)據(jù)處理，整周未知數(shù)的確定帶來不便。圖形強(qiáng)度因子可分為哪幾類？圖形強(qiáng)度誤差與何有關(guān)？并說明原因分類：平面位置精度因子HDOP高程精度因子VDOP空間位置精度因子PDOP接收機(jī)鐘差精度因子TDOP幾何精度因子GDOP與等效距離誤差（T0有關(guān)Mv=VDOP■(ToMp=PDOP?QqMj=TDOP-%MH=HDOP-aoMg=GDOP?％原因：精度因子的數(shù)值是有接收機(jī)與衛(wèi)星在空間的幾何圖形分布決定的。 高度截止角越小，六面體體積越大，所測衛(wèi)星在空間的分布范圍也越大，圖形強(qiáng)度因子越小，但傳播誤差增大，對等效距離影響越大，因此在測量定位中高度截止角一般定為8-15 。差分GPS可分為哪幾類？各自的構(gòu)成、特點(diǎn)和適應(yīng)范圍？單基準(zhǔn)站差分：分為位置差分、偽距差分和載波相位差分；結(jié)構(gòu)和算法簡單，技術(shù)上較為成熟。主要用于小范圍差分定位工作。局部區(qū)域差分：有多個基準(zhǔn)站，每個基準(zhǔn)站與用戶之間均有無線電數(shù)據(jù)通信連；用戶與基準(zhǔn)站之間的距離一般在500km以內(nèi)才能獲得較好的精度，適用于較大范圍差分定位工作。廣域差分：對GPS觀測量的誤差源加以區(qū)分，表現(xiàn)在星歷誤差、大氣延時誤差和衛(wèi)星鐘差誤差三方面。特點(diǎn)是大范圍定位精度布均勻，覆蓋區(qū)域廣，硬件設(shè)備及通信工具昂貴。應(yīng)用于一國或幾個國家的廣大區(qū)域（2000km的差分定位。GPS測量與衛(wèi)星、信號傳播、接收機(jī)有關(guān)的誤差分別有哪些？相應(yīng)的削減措施有哪些？與衛(wèi)星有關(guān)的誤差：星歷誤差措施：建立自己的衛(wèi)星跟蹤網(wǎng)獨(dú)立定軌，軌道松弛法，同步觀測值求差。鐘誤差措施：導(dǎo)航電文給出參數(shù)改正，相對定位。相對論效應(yīng)措施：在制造衛(wèi)星鐘時預(yù)先把頻率將為0.00455Hz。與信號傳播有關(guān)的誤差：電離層措