2020-2021《GPS原理與應(yīng)用》期末課程考試試卷A（含答案）

2020-2021《GPS原理與應(yīng)用》期末課程考試試卷A

課程編號(hào)：考試日期：考試時(shí)間：2小時(shí)

考試形式：閉卷年級(jí)：專業(yè):

大題號(hào)—二三四五六合計(jì)占80%

部

成績

（注意：答案均寫在答題紙上，并寫明題號(hào)）

一、名詞解釋（共6小題，每小題3分，共18分）

1.整周跳變

2.導(dǎo)航電文

3.衛(wèi)星星歷誤差

4.靜態(tài)絕對(duì)定位

5.廣域差分GPS

6.同步圖形環(huán)

氐

二、單選題（共10小題，每小題1分，共10分）

1.以下哪個(gè)因素不會(huì)削弱GPS定位的精度（）

A晴天為了不讓太陽直射接收機(jī)，將測(cè)站點(diǎn)置于樹蔭下進(jìn)行觀測(cè)

B測(cè)站設(shè)在大型蓄水的水庫旁邊

C在SA期間進(jìn)行GPS導(dǎo)航定位

D夜晚進(jìn)行GPS觀測(cè)

2.GPS衛(wèi)星信號(hào)的基準(zhǔn)頻率是多少？（）

A1.023MHzB10.23MHzC102.3MHzD1023MHz

3.GPS測(cè)量中，衛(wèi)星鐘和接收機(jī)鐘采用的是哪種時(shí)間系統(tǒng)？（）

A恒星時(shí)BGPS時(shí)C國際原子時(shí)D協(xié)調(diào)世界時(shí)

4.GPS衛(wèi)星之所以要發(fā)射兩個(gè)頻率的信號(hào)，其主要目的是為了（）

A消除對(duì)流層延遲B消除電離層延遲C消除多路徑誤差D增加觀測(cè)值個(gè)數(shù)

埒5.利用廣播星歷進(jìn)行單點(diǎn)定位時(shí)，所求得的站坐標(biāo)屬于（）

A1954北京坐標(biāo)系B1980年西安坐標(biāo)系CWGS-84DITRF

6.在一般的GPS短基線測(cè)量中，應(yīng)盡量采用（）

A單差解B三差解C雙差固定解D雙差浮點(diǎn)解

7.載波相位測(cè)量值在歷元間求差后可消去（）

A接收機(jī)鐘差B衛(wèi)星鐘差C電離層延遲D整周未知數(shù)

8.某GPS網(wǎng)采用某型號(hào)的GPS接收機(jī)指標(biāo)為：固定誤差為3nlin,比例誤差為2ppm,

對(duì)于一條2km的基線，則該基線長度的中誤差為（）

A4mmB5mmC2mmD3mm

9.美國GPS中的SA政策對(duì)GPS衛(wèi)星鐘影響所產(chǎn)生誤差可以采用哪種方式減弱（）

A測(cè)站間求差B衛(wèi)星間求差C歷元間求差DAS

10.在高程應(yīng)用方面GPS可以直接精確測(cè)定測(cè)站點(diǎn)的（）

A大地高B正常高C水準(zhǔn)高D海拔高

三、多選題（共5小題，每小題2分，共10分，錯(cuò)選、多選不能得分）

1.GPS廣播星歷中包含哪些內(nèi)容（）

AGPS衛(wèi)星的六個(gè)軌道根數(shù)BGPS觀測(cè)的差分改正

CGPS衛(wèi)星鐘的改正DGPS衛(wèi)星的健康狀態(tài)

2.GPS定位中，為了盡量減弱和消除電離層延遲可以采取以下那些方法（）

A采用差分方式觀測(cè)B控制基線長度

C采用雙頻改正D采用水汽輻射計(jì)

3.對(duì)于導(dǎo)航電文的第三數(shù)據(jù)塊，下列哪些說法正確？（）

A第三數(shù)據(jù)塊包含在第四、五子幀中B給出了其余GPS衛(wèi)星的概略星歷

C由25個(gè)頁面組成D可用于擬定觀測(cè)計(jì)劃

4.產(chǎn)生整周跳變的原因包括（）

A接收機(jī)在高速動(dòng)態(tài)下運(yùn)行B接收機(jī)電源故障

C信號(hào)被干擾D信號(hào)被遮擋

5.GPS接收機(jī)天線平均相位中心偏差與（）有關(guān)

A天線類型B接收信號(hào)頻率C衛(wèi)星天線相位中心偏差DSA

四、填空題（共12小題，36個(gè)空，每空0.5分，共18分）

1.目前正在運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)有美國的GPS系統(tǒng)和俄羅斯

的。我國組建的第一代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)稱為,

歐盟計(jì)劃組建的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)稱為o

2.GPS衛(wèi)星的信號(hào)是由、和三部分組成的。

3.GPS衛(wèi)星是采用來進(jìn)行信號(hào)調(diào)制的。

4.測(cè)碼偽距觀測(cè)值所受到的電離層延遲與成正比，與成

反比。

5.GPS衛(wèi)星的星歷一般分為兩種，它們分別是_____________和________________

6.L1載波的波長約為厘米，L2載波的波長約為厘米。

7.精確計(jì)算各GPS點(diǎn)的正常高，目前主要有__________、_____、、

求轉(zhuǎn)換參數(shù)法和整體平差法等方法。

8.根據(jù)不同的用途，GPS網(wǎng)的網(wǎng)形布設(shè)通常有、、及

四種基本形式。

9.GPS接收機(jī)按接收機(jī)的載波頻率可分為和兩類。

10.GPS導(dǎo)航是廣義的GPS動(dòng)態(tài)定位，從目前的應(yīng)用看來，GPS動(dòng)態(tài)定位方法主要分

為、和三種。

11.在進(jìn)行GPS外業(yè)工作之前，必須做好實(shí)施前的、、

、、、、等七項(xiàng)工作。

12.目前，在GPS接收系統(tǒng)硬件和軟件的支持下，較為普遍采用的作業(yè)模式主要有

、、和四種。

五、簡答題（共5小題，第3小題7分，其余小題各6分，共31分）

1.舉例說明GPS在測(cè)量領(lǐng)域中的具體應(yīng)用。

2.簡述GPS測(cè)量的誤差來源。

3.簡述差分GPS的基本原理，以及位置差分和距離差分的概念。

4.什么叫多路徑誤差？在GPS測(cè)量中可采用哪些方法來消除或消弱多路徑誤差？

5.簡述GPS數(shù)據(jù)處理的基本過程。

、論述題（共1題，13分）

論述GPS系統(tǒng)的組成及各部分在導(dǎo)航定位中的作用。

2020-2021WPS原理與應(yīng)用》期末課程考試試卷A答案

大題號(hào)一二三四五六合計(jì)占80%

而成績

都

鄭（注意：答案均寫在答題紙上，并寫明題號(hào)）

一、名詞解釋（共6小題，每小題3分，共18分）

1.整周跳變：由于儀器線路的瞬間故障、衛(wèi)星信號(hào)被障礙物暫時(shí)阻斷、載波鎖相環(huán)

路的短暫失鎖等因素的影響，引起計(jì)數(shù)器在其一個(gè)時(shí)間無法連續(xù)計(jì)數(shù),

這就是所謂的整周跳變現(xiàn)象（簡稱周跳）O

2.導(dǎo)航電文：由衛(wèi)星向用戶發(fā)送的有關(guān)衛(wèi)星的位置、工作狀態(tài)、衛(wèi)星鐘差及電離層

延遲參數(shù)等信息的一組二進(jìn)制代碼，也稱數(shù)據(jù)碼。

點(diǎn)

三3.衛(wèi)星星歷誤差：由衛(wèi)星星歷給出的衛(wèi)星軌道與衛(wèi)星實(shí)際軌道之差。

4.靜態(tài)絕對(duì)定位：是指在GPS接收機(jī)天線處于靜止?fàn)顟B(tài)下，確定測(cè)站的三維地心坐

標(biāo)。

5.廣域差分GPS：在相當(dāng)大的區(qū)域中均勻布設(shè)少量GPS基準(zhǔn)站，各基準(zhǔn)站均將觀測(cè)

值送往數(shù)據(jù)處理中心以便衛(wèi)星星歷誤差、衛(wèi)星鐘差、電離層延遲模

型等分離出來，并播發(fā)給用戶的差分GPS系統(tǒng)稱廣域差分GPS。

6.同步圖形環(huán)：由不同時(shí)段的基線向量首尾相接構(gòu)成的閉合圖形。

二、單選題（共10小題，每小題1分，共10分）

1.以下哪個(gè)因素不會(huì)削弱GPS定位的精度（D）

A晴天為了不讓太陽直射接收機(jī)，將測(cè)站點(diǎn)置于樹蔭下進(jìn)行觀測(cè)

B測(cè)站設(shè)在大型蓄水的水庫旁邊

C在SA期間進(jìn)行GPS導(dǎo)航定位

D夜晚進(jìn)行GPS觀測(cè)

2.GPS衛(wèi)星信號(hào)的基準(zhǔn)頻率是多少？（B）

A1.023MHzB10.23MHzC102.3MHzD1023MHz

3.GPS測(cè)量中，衛(wèi)星鐘和接收機(jī)鐘采用的是哪種時(shí)間系統(tǒng)？（B）

A恒星時(shí)BGPS時(shí)C國際原子時(shí)D協(xié)調(diào)世界時(shí)

4.GPS衛(wèi)星之所以要發(fā)射兩個(gè)頻率的信號(hào)，其主要目的是為了（B）

A消除對(duì)流層延遲B消除電離層延遲C消除多路徑誤差D增加觀測(cè)值個(gè)數(shù)

5.利用廣播星歷進(jìn)行單點(diǎn)定位時(shí)，所求得的站坐標(biāo)屬于（C）

A1954北京坐標(biāo)系B1980年西安坐標(biāo)系CWGS-84DITRF

6.在一般的GPS短基線測(cè)量中，應(yīng)盡量采用（C）

A單差解B三差解C雙差固定解D雙差浮點(diǎn)解

7.載波相位測(cè)量值在歷元間求差后可消去（D）

A接收機(jī)鐘差B衛(wèi)星鐘差C電離層延遲D整周未知數(shù)

8.某GPS網(wǎng)采用某型號(hào)的GPS接收機(jī)指標(biāo)為：固定誤差為3nim,比例誤差為2ppm,

對(duì)于一條2km的基線，則該基線長度的中誤差為（B）

A4mmB5mmC2mmD3mm

9.美國GPS中的SA政策對(duì)GPS衛(wèi)星鐘影響所產(chǎn)生誤差可以采用哪種方式減弱（A）

A測(cè)站間求差B衛(wèi)星間求差C歷元間求差DAS

10.在高程應(yīng)用方面GPS可以直接精確測(cè)定測(cè)站點(diǎn)的（A）

A大地高B正常高C水準(zhǔn)高D海拔高

三、多選題（共5小題，每小題2分，共10分，錯(cuò)選、多選不能得分）

1.GPS廣播星歷中包含哪些內(nèi)容（ACD）

AGPS衛(wèi)星的六個(gè)軌道根數(shù)BGPS觀測(cè)的差分改正

CGPS衛(wèi)星鐘的改正DGPS衛(wèi)星的健康狀態(tài)

2.GPS定位中，為了盡量減弱和消除電離層延遲可以采取以下那些方法（ABC）

A采用差分方式觀測(cè)B控制基線長度

C采用雙頻改正D采用水汽輻射計(jì)

3.對(duì)于導(dǎo)航電文的第三數(shù)據(jù)塊，下列哪些說法正確？（ABCD）

A第三數(shù)據(jù)塊包含在第四、五子幀中B給出了其余GPS衛(wèi)星的概略星歷

C由25個(gè)頁面組成D可用于擬定觀測(cè)計(jì)劃

4.產(chǎn)生整周跳變的原因包括（ACD）

A接收機(jī)在高速動(dòng)態(tài)下運(yùn)行B接收機(jī)電源故障

C信號(hào)被干擾D信號(hào)被遮擋

5.GPS接收機(jī)天線平均相位中心偏差與（AB）有關(guān)

A天線類型B接收信號(hào)頻率C衛(wèi)星天線相位中心偏差DSA

四、填空題（共12小題，36個(gè)空，每空0.5分，共18分）

1.目前正在運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)有美國的GPS系統(tǒng)和俄羅斯的GLONASS。

我國組建的第一代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)稱為北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)，歐盟計(jì)劃組建的

衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)稱為伽利略GNSS。

2.GPS衛(wèi)星的信號(hào)是由載波、測(cè)距碼和導(dǎo)航電文三部分組成的。

3.GPS衛(wèi)星是采用二進(jìn)制相位調(diào)制法來進(jìn)行信號(hào)調(diào)制的。

4.測(cè)碼偽距觀測(cè)值所受到的電離層延遲與總電子含量（TEC）成正比,與

信號(hào)頻率的平方成反比。

5.GPS衛(wèi)星的星歷一般分為兩種，它們分別是一廣播星歷和后處理星歷°

6.L1載波的波長約為19厘米,L2載波的波長約為24厘米。

7.精確計(jì)算各GPS點(diǎn)的正常高，目前主要有GPS水準(zhǔn)高程、GPS重力高程、GPS三角

高程、求轉(zhuǎn)換參數(shù)法和整體平差法等方法。

8.根據(jù)不同的用途，GPS網(wǎng)的網(wǎng)形布設(shè)通常有點(diǎn)連式、邊連式、網(wǎng)連式及

邊點(diǎn)混合連接四種基本形式。

9.GPS接收機(jī)按接收機(jī)的載波頻率可分為單頻接收機(jī)和多頻接收機(jī)兩類。

10.GPS導(dǎo)航是廣義的GPS動(dòng)態(tài)定位，從目前的應(yīng)用看來，GPS動(dòng)態(tài)定位方法主要分

為單點(diǎn)動(dòng)態(tài)定位、實(shí)時(shí)差分動(dòng)態(tài)定位和后處理差分動(dòng)態(tài)定位三種。

11.在進(jìn)行GPS外業(yè)工作之前，必須做好實(shí)施前的測(cè)區(qū)踏勘、資料收集、器材

籌備及人員組織、觀測(cè)計(jì)劃擬定、設(shè)計(jì)GPS網(wǎng)與地面網(wǎng)的聯(lián)測(cè)方案、GPS

接收機(jī)選型及檢驗(yàn)、技術(shù)設(shè)計(jì)書編寫等七項(xiàng)工作。

12.目前，在GPS接收系統(tǒng)硬件和軟件的支持下,較為普遍采用的作業(yè)模式主要有遒

態(tài)相對(duì)定位、快速靜態(tài)相對(duì)定位、準(zhǔn)動(dòng)態(tài)相對(duì)定位和動(dòng)態(tài)相對(duì)定位四種o

五、簡答題（共5小題，第3小題7分，其余小題各6分，共31分）

1.舉例說明GPS在測(cè)量領(lǐng)域中的具體應(yīng)用。

答：答題者可以針對(duì)測(cè)量領(lǐng)域中某一具體方面的應(yīng)用進(jìn)行舉例說明，如以下四

個(gè)方面選一個(gè)進(jìn)行舉例說明。（6分）

（1）用GPS建立和維持全球性的參考框架；

（2）建立各級(jí)國家平面控制網(wǎng)；

（3）布設(shè)城市控制網(wǎng)、工程測(cè)量控制網(wǎng)，進(jìn)行各種工程測(cè)量；

（4）在航空攝影測(cè)量、地籍測(cè)量、海洋測(cè)量中的應(yīng)用。

2.簡述GPS測(cè)量的誤差來源。

答：GPS測(cè)量的誤差來源主要有以下四個(gè)方面：

（1）與衛(wèi)星有關(guān)的誤差：衛(wèi)星星歷誤差；衛(wèi)星鐘的鐘誤差；相對(duì)論效應(yīng)。

（1.5分）

（2）與信號(hào)傳播有關(guān)的誤差：電離層折射誤差；對(duì)流層折射誤差；多路徑

效應(yīng)。（1.5分）

（3）與信號(hào)接收有關(guān)的誤差：接收機(jī)鐘誤差；接收機(jī)位置誤差；天線相位

中心位置誤差。（L5分）

（4）其他誤差：地球自轉(zhuǎn)的影響；地球潮汐的影響。（L5分）

3.簡述差分GPS的基本原理，以及位置差分和距離差分的概念。

答：差分GPS的基本原理：利用相距不太遠(yuǎn)的兩個(gè)GPS測(cè)站在同一時(shí)間分別進(jìn)

行單點(diǎn)定位時(shí)所受到的衛(wèi)星星歷誤差、大氣延遲誤差和衛(wèi)星鐘差等誤差源的空

間相關(guān)性較好的原理，利用基準(zhǔn)站上的觀測(cè)結(jié)果求得上述誤差的影響并通過數(shù)

據(jù)鏈將誤差改正數(shù)發(fā)送給流動(dòng)站從而提高流動(dòng)站定位精度。（4分）

位置差分：基準(zhǔn)站播發(fā)的差分改正數(shù)是基準(zhǔn)站利用GPS測(cè)定的坐標(biāo)與已知坐標(biāo)之

差。（1.5分）

距離差分：基準(zhǔn)站播發(fā)的差分改正數(shù)是對(duì)各GPS衛(wèi)星的距離觀測(cè)值的改正數(shù)。

（1.5分）

4.什么叫多路徑誤差？在GPS測(cè)量中可采用哪些方法來消除或消弱多路徑誤差？

答：經(jīng)測(cè)站附近的反射物反射后的衛(wèi)星信號(hào)若進(jìn)入GPS接收機(jī)就將與直接進(jìn)入

接收機(jī)的信號(hào)產(chǎn)生干涉，從而使觀測(cè)值產(chǎn)生偏差，這就是所謂的多路徑誤差。

（3分）

解決方法有：

（1）選擇合適的站址，遠(yuǎn)離信號(hào)反射物；