1、精選優質文檔-傾情為你奉上一、填空（每空1分，共20分）1.子午衛星導航系統采用6顆衛星，并都通過地球的 南北極 運行。2.按照規范規定，我國GPS測量按其精度依次劃分為AA、A、B、C、D、E六級，其中C級網的相鄰點之間的平均距離為1510km，最大距離為40 km。3.在GPS定位測量中，觀測值都是以接收機的相位中心位置為準的，所以天線的相位中心應該與其 幾何 中心保持一致。 4.按照GPS系統的設計方案，GPS定位系統應包括 空間衛星 部分、 地面監控 部分和 用戶接收 部分。5.在使用GPS軟件進行平差計算時，需要選擇 橫軸墨卡托投影 投影方式6.從誤差來源分析，GPS測量誤差大體上可

2、分為以下三類：衛星誤差 ， 信號傳播誤差 和 接收機誤差 。7.根據不同的用途，GPS網的圖形布設通常有 點連 式、 邊連 式、網連式及邊點混合連接四種基本方式。選擇什么方式組網，取決于工程所要求的精度、野外條件及GPS接收機臺數等因素。8.美國國防部制圖局（DMA）于1984年發展了一種新的世界大地坐標系，稱之為美國國防部1984年世界大地坐標系，簡稱 WGS-84 。9.當使用兩臺或兩臺以上的接收機，同時對同一組衛星所進行的觀測稱為 同步觀測 。10.雙頻接收機可以同時接收L1和 L2信號，利用雙頻技術可以消除或減弱 電離層折射 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

3、效率較高。11.在定位工作中，可能由于衛星信號被暫時阻擋，或受到外界干擾影響，引起衛星跟蹤的暫時中斷，使計數器無法累積計數，這種現象叫 整周跳變 。12.PDOP代表 空間位置圖形強度因子 13.GPS工作衛星的主體呈圓柱形，整體在軌重量為843.68，它的設計壽命為 7.5 年，事實上所有GPS工作衛星均能超過該設計壽命而正常工作。14.用GPS定位的方法大致有四類：多普勒法 、偽距法、射電干涉測量法、 載波相位測量法 。目前在測量工作中應用的主要方法是靜態定位中的偽距法和載波相位測量法。15.在接收機和衛星間求二次差，可消去兩測站接收機的 相對鐘差 改正。在實踐中應用甚廣。二、名詞解釋（每

4、小題4分,共20分）1.GPS衛星的導航電文2. 同步觀測環3.靜態定位4.GPS全球定位系統5.歲差三、問答題（60分）1.試述WGS84坐標系的幾何定義（8分）2.如何減弱多路徑誤差（8分）3.簡述GPS網的布網原則（9分）4.試分別寫出測距碼偽距觀測方程和載波相位偽距觀測方程（標明各個符號的含義），并比較它們的異同。（10分）5. GPS技術設計中應考慮哪些因素？（10分）6.結合專業知識，論述GPS在GIS中的應用（15分）模擬試題（1）參考答案一、填空（每空1分，共20分） 1） 南北極 2） 40 3）幾何 4）空間衛星 地面監控 用戶接收5）橫軸墨卡托投影6) 與GPS衛星有關的

5、誤差 與衛星信號傳播有關的誤差 與接收機有關的誤差7) 點連 邊連8) WGS849)同步觀測10）電離層折射11）整周跳變12）空間位置圖形強度因子13） 7.5 14）載波相位測量法15）相對鐘差 二、名詞解釋（每小題4分,共20分）1.GPS衛星的導航電文答：GPS衛星的導航電文是用戶用來定位和導航的數據基礎。它主要包括：衛星星歷、時鐘改正、電離層時延改正、工作狀態信息以及C/A碼轉換到捕捉P碼的信息。 2. 同步觀測環答：三臺或三臺以上接收機同步觀測所獲得的基線向量構成的閉合環。3.靜態定位答：如果在定位時，接收機的天線在跟蹤GPS衛星過程中，位置處于固定不動的靜止狀態，這種定位方式稱

6、為靜態定位。4.GPS全球定位系統答：GPS全球定位系統是一個空基全天候導航系統，它由美國國防部開發，用以滿足軍方在地面或近地空間獲取一個通用參照系中的位置，速度和時間信息的要求。5.歲差答：在日月引力和其他天體引力對地球隆起部分的作用下，地球自轉軸方向不再保持不變，這使春分點在黃道上產生緩慢的西移現象，這種現象在天文學中稱為歲差。三、問答題（60分）1.試述WGS84坐標系的幾何定義（8分）答：坐標系的原點是地球的質心，Z軸指向BIH1984.0定義的協議地球極（CTP）方向，X軸指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交點，Y軸和Z、X軸構成右手坐標系。 2.如何減弱多路徑誤差（8

7、分）答：多路徑誤差不僅與反射系數有關，也和反射物離測站的距離及衛星信號方向有關，無法建立準確的誤差改正模型，只能恰當地選擇站址，避開信號反射物。例如：（1）選設點位時應遠離平靜的水面，地面有草叢、農作物等植被時能較好吸收微波信號的能量，反射較弱，是較好的站址。（2）測站不宜選在山坡、山谷和盆地中。（3）測站附近不應有高層建筑物，觀測時也不要在測站附近停放汽車。 3.簡述GPS網的布網原則（9分）答：為了用戶的利益，GPS網圖形設計時應遵循以下原則：（1）GPS網的布設應視其目的，作業時衛星狀況，預期達到的精度，成果的可靠性以及工作效率，按照優化設計原則進行。（2）GPS網一般應通過獨立觀測邊構

8、成閉合圖形，例如一個或若干個獨立觀測環，或者附合路線形式，以增加檢核條件，提高網的可靠性。（3）GPS網內點與點之間雖不要求通視，但應有利于按常規測量方法進行加密控制時應用。（4）可能條件下，新布設的GPS網應與附近已有的GPS點進行聯測；新布設的GPS網點應盡量與地面原有控制網點相聯接，聯接處的重合點數不應少于三個，且分布均勻，以便可靠地確定GPS網與原有網之間的轉換參數。（5）GPS網點，應利用已有水準點聯測高程。4.試分別寫出測距碼偽距觀測方程和載波相位偽距觀測方程（標明各個符號的含義），并比較它們的異同。（10分）偽距觀測方程 drion：電離層延遲改正； drtrop：對流層延遲改正

9、。載波相位偽距觀測方程 ：載波相位觀測值（cycle）；：載波波長（m）：站星距（m）；c ：真空中的光速（m/s）：接收機鐘差（s）； ：衛星鐘差（s）：對流層折射（m）； ：電離層折射（m）：衛星星歷誤差（m）； ：整周模糊度 （cycle）；t ：觀測歷元時刻。5. GPS技術設計中應考慮哪些因素？（10分）答：技術設計主要是根據上級主管部門下達的測量任務書和GPS測量規范來進行的。它的總的原則是，在滿足用戶要求的情況下，盡可能減少物資、人力和時間的消耗。在工作過程中，要考慮下面一些因素：（1）測站因素；（2）衛星因素；（3）儀器因素；（4）后勤因素。6.結合專業知識，論述GPS在GIS

10、中的應用（15分） GPS原理及應用模擬試題（2） 一、填空（每空1分，共20分） 1按照GPS系統的設計方案，GPS定位系統應包括 空間衛星 部分、 地面監控 部分和 用戶接受 部分。2在使用GPS軟件進行平差計算時，需要選擇 橫軸墨卡托投影 投影方式3從誤差來源分析，GPS測量誤差大體上可分為以下三類： 衛星誤差 ， 信號傳播誤差 和 接收機誤差 。4根據不同的用途，GPS網的圖形布設通常有 點連 式、 邊連 式、網連及邊點混合連接四種基本方式。選擇什么方式組網，取決于工程所要求的精度、野外條件及GPS接收機臺數等因素。5VDOP代表 垂直分量精度因子 6當地球自轉360°時，衛

11、星繞地球運行兩圈，環繞地球運行一圈的時間為 11 小時58分。地面的觀測者每天可提前4min見到同一顆衛星，可見時間約為 5 小時。這樣，觀測者至少能觀測到4顆衛星，最多可觀測到11顆衛星。7利用GPS進行定位有多種方式，如果就用戶接收機天線所處的狀態而言，定位方式分為 靜態 定位和 動態 定位；若按參考點的不同位置，又可分為 單點 定位和 相對 定位。8GPS定位的實質就是根據高速運動的衛星瞬間位置作為已知的起算數據，采取 空間距離后方交會 的方法，確定待定點的空間位置。9GPS信號接收機，按用途的不同，可分為 導航 型、 測地型 和 授時型 等三種。 二、名詞解釋（每小題4分,共20分）1

12、.GPS全球定位系統2星歷誤差3SA技術4偽距 三、問答題（60分）1.簡述GPS網的布網原則（12分） 2什么是相對論效應？（8分）3簡述衛星大地測量的作用。（10分） 4簡述GPS衛星的主要作用。（10分） 5結合專業知識，論述GPS在GIS中的應用（20分） GPS原理及應用模擬試題（2）參考答案一、填空（每空1分，共20分） 1）空間衛星 地面監控 用戶接收2）橫軸墨卡托投影3）與GPS衛星有關的誤差 與衛星信號傳播有關的誤差 與接收機有關的誤差 4）點連 邊連 5）垂直分量精度因子6）11 57）靜態 動態 單點 相對8） 空間距離后方交會 9） 導航 測地型 授時型二、名詞解釋（每

13、小題5分,共20分）1.GPS全球定位系統答：GPS全球定位系統是一個空基全天候導航系統，它由美國國防部開發，用以滿足軍方在地面或近地空間獲取一個通用參照系中的位置，速度和時間信息的要求。2星歷誤差答：實際上就是衛星位置的確定誤差。星歷誤差是一種起始數據誤差，其大小主要取決于衛星跟蹤站的數量及空間分布、觀測值的數量及精度、軌道計算時所用的軌道模型及定軌軟件的完善程度等。3SA技術答：其主要內容是：（1）在廣播星歷中有意地加入誤差，使定位中的已知點（衛星）的位置精度大為降低；（2）有意地在衛星鐘的鐘頻信號中加入誤差，使鐘的頻率產生快慢變化，導致測距精度大為降低。4偽距答：GPS定位采用的是被動式

14、單程測距。它的信號發射時刻是衛星鐘確定的，收到時刻則是由接收機鐘確定的，這就在測定的衛星至 接收機的距離中，不可避免地包含著兩臺鐘不同步的誤差影響，所以稱其為偽距。三、問答題（60分）1.簡述GPS網的布網原則（12分）答：為了用戶的利益，GPS網圖形設計時應遵循以下原則：（1）GPS網的布設應視其目的，作業時衛星狀況，預期達到的精度，成果的可靠性以及工作效率，按照優化設計原則進行。（2）GPS網一般應通過獨立觀測邊構成閉合圖形，例如一個或若干個獨立觀測環，或者附合路線形式，以增加檢核條件，提高網的可靠性。（3）GPS網內點與點之間雖不要求通視，但應有利于按常規測量方法進行加密控制時應用。（4

15、）可能條件下，新布設的GPS網應與附近已有的GPS點進行聯測；新布設的GPS網點應盡量與地面原有控制網點相聯接，聯接處的重合點數不應少于三個，且分布均勻，以便可靠地確定GPS網與原有網之間的轉換參數。（5）GPS網點，應利用已有水準點聯測高程。 2什么是相對論效應？（8分）答：GPS衛星在高20200km的軌道上運行，衛星鐘受狹義相對論效應和廣義相對論效應的影響，其頻率與地面靜止鐘相比，將發生頻率偏移，這是精密定位中必須顧及的一種誤差影響因素。模擬試題（5）一、判斷題（每小題2分,共20分）1. 20世紀50年代末期，美國開始研制多普勒衛星定位技術進行測速、定位的衛星導航系統，叫做子午衛星導航

16、系統 2.當利用兩臺或多臺接收機對同一組衛星的同步觀測值求差時，可以有效的減弱電離層折射的影響，即使不對電離層折射進行改正，對基線成果的影響一般也不會超過1ppm，所以在短基線上用單頻接收機也能獲得很好的定位結果。 3圖形強度因子是一個直接影響定位精度、但又獨立于觀測值和其它誤差之外的一個量。其值恒大于1，最大值可達 100，其大小隨時間和測站位置而變化。在GPS測量中，希望DOP越小越好。 4.子午衛星導航系統采用12顆衛星，并都通過地球的南北極運行。 5GPS定位精度同衛星與測站構成的圖形強度有關，與能同步跟蹤的衛星數和接收機使用的通道數無關。 6由于GPS網的平差及精度評定，主要是由不同

17、時段觀測的基線組成異步閉合環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，所以異步網的網形結構與多余觀測密切相關。 7對于GPS網的精度要求，主要取決于網的用途和定位技術所能達到的精度。精度指標通常是以相臨點間弦長的標準差來表示。 8C/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。 9開普勒第一定律告訴我們：衛星的地心向徑，在相等的時間內所掃過的面積相等。 10在接收機和衛星間求二次差，可消去兩測站接收機的相對鐘差改正。在實踐中應用甚廣。 二、名詞解釋（每小題4分,共20分）1差分GPS2相對定位3實測星歷4同步觀測環5導航電文四、問答

18、題（60分）1整周跳變（周跳）定義，原因以及特點。（10分）2載波相位測量方程以及個參數代表的意思（12分）3. 簡述確定整周未知數 的四種方法。(8分)4如何減弱GPS接收機鐘差。（10分）5GPS基線向量網的設計原則（20分）模擬試題（5）參考答案一、判斷題（每小題2分,共20分）1 2 3 × 4 × 5 × 6 ×7 8 9 × 10 二、名詞解釋（每小題4分,共20分）1差分GPS利用設置在坐標已知的點（基準站）上測定GPS測量定位誤差，用以提高在一定范圍內其它GPS接收機（流動站）測量定位精度的方法 2相對定位答：確定進行同步觀測的

19、接收機之間相對位置的定位方法，稱為相對定位。3實測星歷答：它是根據實測資料進行擬合處理而直接得出的星歷。它需要在一些已知精確位置的點上跟蹤衛星來計算觀測瞬間的衛星真實位置，從而獲得準確可靠的精密星歷。4同步觀測環答；三臺或三臺以上接收機同步觀測所獲得的基線向量構成的閉合環。5導航電文答：主要包括衛星星歷、時鐘改正、電離層延時改正、工作狀態和C/A碼轉換到捕獲P碼的信息。四、問答題（60分）1整周跳變（周跳）定義，原因以及特點。（10分）1） 整周跳變衛星信號失鎖，使接收機的整周計數不正確，但不到一整周的相位觀測值仍是正確的。這種現象稱為周跳。2） 周跳產生的原因a.建筑物或樹木等障礙物的遮擋b

20、.電離層電子活動劇烈c.多路徑效應的影響d.衛星信噪比(SNR)太低e.接收機的高動態f.接收機內置軟件的設計不周全3） 周跳的特點1周跳只引起載波相位觀測量的整周數發生跳躍，小數部分則是正確的。2周跳具有繼承性，即從發生周跳的歷元開始，以后所有歷元的相位觀測值都受到這個周跳的影響。 3周跳發生非常頻繁。2載波相位測量方程以及個參數代表的意思（12分） ：載波相位觀測值（cycle）；：載波波長（m）：站星距（m）；c ：真空中的光速（m/s）：接收機鐘差（s）； ：衛星鐘差（s）：對流層折射（m）； ：電離層折射（m）：衛星星歷誤差（m）； ：整周模糊度 （cycle）；t ：觀測歷元時刻。

21、3. 簡述確定整周未知數 的四種方法。(8分)答：確定整周未知數的方法很多，這里擇要介紹其中四種：（1）經典靜態相對定位法；（2）“動態”測量法；（3）交換天線法；（4）快速確定整周未知數法。4如何減弱GPS接收機鐘差。（10分）答：把每個觀測時刻的接收機鐘差當作一個獨立的未知數，在數據處理中與觀測站的位置參數一并求解。認為各觀測時刻的接收機鐘差間是相關的，像衛星鐘那樣，將接收機鐘差表示為時間多項式，并在觀測量的平差計算中求解多項式的系數。此法可大大減少未知數，其成功與否關鍵在與鐘誤差模型的有效程度。通過在衛星間求一次差來消除接收機的鐘差。5GPS基線向量網的設計原則（20分）答：1）選點原則

22、a.為保證對衛星的連續跟蹤觀測和衛星信號的質量，要求測站上空應盡可能的開闊，在10°15°高度角以上不能有成片的障礙物。b.為減少各種電磁波對GPS衛星信號的干擾，在測站周圍約200m的范圍內不能有強電磁波干擾源，如大功率無線電發射設施、高壓輸電線等。c.為避免或減少多路徑效應的發生，測站應遠離對電磁波信號反射強烈的地形、地物，如高層建筑、成片水域等。d.為便于觀測作業和今后的應用，測站應選在交通便利，上點方便的地方。e.測站應選擇在易于保存的地方。2) 提高可靠性的原則:增加觀測期數（增加獨立基線數）。保證一定的重復設站次數。保證每點與三條以上的獨立基線相連最小異步環邊數

23、不大于6。3）提高精度的原則:網中距離較近的點一定要進行同步觀測，以獲得它們間的直接觀測基線。建立框架網。最小異步環邊數不大于6 。適當引入高精度測距邊。若要進行高程擬合，水準點密度要高，分布要均勻，且要將擬合區域包圍起來。適當延長觀測時間，增加觀測時段。選取適當數量的已知點，已知點分布均勻。GPS原理及應用模擬試題（3）一、填空（每空1分，共20分） 1按照GPS系統的設計方案，GPS定位系統應包括 空間衛星 部分、 地面監控 部分和 用戶接收 部分。2HDOP代表 水平分量精度因子 3利用GPS進行定位有多種方式，如果就用戶接收機天線所處的狀態而言，定位方式分為 靜態定位和 動態 定位；若

24、按參考點的不同位置，又可分為 單點 定位和 相對 定位。4GPS信號接收機，按用途的不同，可分為 導航 型、 測地型 和 授時型 等三種。5用GPS定位的方法大致有四類： 多普勒法 、偽距法、射電干涉測量法、 載波相位測量法。目前在測量工作中應用的主要方法是靜態定位中的偽距法和載波相位測量法。6數據碼即導航電文，它包含著衛星的星歷、衛星 工作狀態 、時間系統 衛星鐘 運行狀態、軌道攝動改正、大氣折射改正、由C/A碼捕獲P碼的信息等。7動態定位是用GPS信號 實時 地測得運動載體的位置。按照接收機載體的運行速度，又將動態定位分成低動態、中等動態、高動態三種形式。8GPS網一般是求得測站點的三維坐

25、標，其中高程為 大地 高，而實際應用的高程系統為 正常 高系統。9利用雙頻技術可以消除或減弱 電離層 折射對觀測量的影響，基線長度不受限制，所以定位精度和作業效率較高。10GPS定位的實質就是根據高速運動的衛星瞬間位置作為已知的起算數據，采取 空間距離后方交會 的方法，確定待定點的空間位置。二、名詞解釋（每小題4分,共20分）1偽距2相對論效應3軌道攝動4極移5單點定位三、問答題（60分）1簡述衛星大地測量的作用。（10分）2簡述GPS衛星的主要作用。（10分）3如何重建載波？其方法和作用如何？（10分）4GPS誤差來源（12分）5GPS的應用（16分）GPS原理及應用模擬試題（3）參考答案一

26、、填空（每空1分，共20分） 1）空間衛星 地面監控 用戶接收2）水平分量精度因子3）靜態 動態 單點 相對4） 導航 測地型 授時型5）多普勒法 載波相位測量法6） 工作狀態 衛星鐘 7） 實時 8）大地 正常 9） 電離層 10） 空間距離后方交會 二、名詞解釋（每小題4分,共20分）1偽距答：GPS定位采用的是被動式單程測距。它的信號發射時刻是衛星鐘確定的，收到時刻則是由接收機鐘確定的，這就在測定的衛星至 接收機的距離中，不可避免地包含著兩臺鐘不同步的誤差影響，所以稱其為偽距。2相對論效應答：GPS衛星在高20200km的軌道上運行，衛星鐘受狹義相對論效應和廣義相對論效應的影響，其頻率與地面靜止鐘相比，將發生頻率偏移，這是精密定位中必須顧及的一種誤差影響因素。3軌道攝動答：衛星的真實軌道與正常軌道之間的差異，稱為軌道攝動。4極移答：地球瞬