導(dǎo)航工程技術(shù)人員筆試試題一、填空題（每題3分，共15分）根據(jù)《全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）術(shù)語》（GB/T39391-2020），______誤差是指衛(wèi)星信號在電離層中傳播時，因電離層電子密度變化引起的信號傳播路徑延遲誤差。北斗三號系統(tǒng)按照______（填寫具體標(biāo)準(zhǔn)文件名稱）要求，采用B1I、B2I等多頻點(diǎn)信號體制，以提升導(dǎo)航定位精度和可靠性。在慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中，______的性能直接影響系統(tǒng)的姿態(tài)測量精度，其漂移率是重要性能指標(biāo)。依據(jù)《車載衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備通用規(guī)范》（GB/T32415-2015），車載導(dǎo)航設(shè)備的定位精度在開闊地區(qū)應(yīng)不大于______米。導(dǎo)航電文播發(fā)遵循的______協(xié)議，確保了衛(wèi)星與用戶設(shè)備間數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和完整性。二、選擇題（每題4分，共20分）以下關(guān)于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)時間同步的說法，正確的是（）A.僅需實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星之間的時間同步B.地面控制站與衛(wèi)星的時間同步精度要求低于用戶設(shè)備C.采用UTC（協(xié)調(diào)世界時）作為基準(zhǔn)時間，通過閏秒調(diào)整與地球自轉(zhuǎn)時間同步D.北斗系統(tǒng)不參與國際原子時（TAI）的計算某導(dǎo)航接收機(jī)在接收信號時出現(xiàn)多徑效應(yīng)干擾，下列抑制方法中效果最佳的是（）A.提高接收機(jī)天線高度B.采用窄相關(guān)碼跟蹤技術(shù)C.增加接收機(jī)增益D.改變接收機(jī)工作頻段根據(jù)《衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站建設(shè)與運(yùn)行維護(hù)規(guī)范》，基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)存儲期限應(yīng)不少于（）A.5年B.10年C.15年D.20年在組合導(dǎo)航系統(tǒng)中，將慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）與衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）進(jìn)行融合，其主要目的是（）A.僅提高定位速度B.利用INS修正GNSS信號遮擋時的定位誤差C.利用GNSS完全替代INSD.僅降低系統(tǒng)成本關(guān)于北斗系統(tǒng)短報文通信功能，下列描述錯誤的是（）A.可實(shí)現(xiàn)雙向報文通信B.通信內(nèi)容不受長度限制C.在遠(yuǎn)洋、山區(qū)等通信盲區(qū)具有重要應(yīng)用價值D.需通過衛(wèi)星中轉(zhuǎn)完成通信三、判斷題（每題3分，共15分）衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的空間信號精度（SISRE）只與衛(wèi)星軌道誤差有關(guān)。（）《導(dǎo)航電子地圖安全處理技術(shù)基本要求》規(guī)定，導(dǎo)航電子地圖中不得采集和存儲敏感地理信息。（）多普勒效應(yīng)在衛(wèi)星導(dǎo)航中僅用于計算衛(wèi)星速度，對定位精度無影響。（）慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的誤差隨時間積累，而衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)不存在時間積累誤差。（）建設(shè)衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站無需向相關(guān)部門備案。（）四、簡答題（每題10分，共30分）簡述GNSS信號的組成部分及其在導(dǎo)航定位中的作用。結(jié)合《衛(wèi)星導(dǎo)航地面接收設(shè)備通用規(guī)范》，說明導(dǎo)航接收機(jī)抗干擾性能的主要測試指標(biāo)及測試方法。分析慣性導(dǎo)航系統(tǒng)與衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)組合的優(yōu)勢，并闡述組合導(dǎo)航系統(tǒng)常見的融合算法及原理。五、綜合應(yīng)用題（20分）某海上航行船舶配備了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)組成的組合導(dǎo)航系統(tǒng)。在一次航行過程中，船舶進(jìn)入某島嶼附近海域，受到電磁干擾導(dǎo)致北斗信號中斷。請結(jié)合所學(xué)知識，回答以下問題：（1）分析此時組合導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度下降的原因。（8分）（2）提出至少三種可行的應(yīng)對策略，以保障船舶在信號中斷期間的導(dǎo)航安全，并說明每種策略的原理。（12分）導(dǎo)航工程技術(shù)人員筆試試題答案一、填空題答案電離層《北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)信號接口控制文件》陀螺儀10CCSDS（空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會）二、選擇題答案1.C2.B3.B4.B5.B三、判斷題答案1.×2.√3.×4.√5.×四、簡答題答案GNSS信號由載波、偽隨機(jī)碼和數(shù)據(jù)碼組成。載波用于搭載偽隨機(jī)碼和數(shù)據(jù)碼，其相位測量是高精度定位的基礎(chǔ)；偽隨機(jī)碼用于衛(wèi)星信號的識別與測距，通過測量接收碼與本地碼的時間延遲確定衛(wèi)星到接收機(jī)的距離；數(shù)據(jù)碼包含衛(wèi)星軌道參數(shù)、時鐘參數(shù)、電離層模型參數(shù)等導(dǎo)航電文，為用戶提供定位解算所需的關(guān)鍵信息。主要測試指標(biāo)包括：①干擾抑制比，測試方法為在一定信噪比條件下，施加不同強(qiáng)度的干擾信號，測量接收機(jī)正常工作時所能承受的最大干擾信號強(qiáng)度與有用信號強(qiáng)度之比；②抗干擾動態(tài)范圍，通過改變干擾信號的頻率和功率，測試接收機(jī)保持正常工作的干擾信號頻率和功率變化范圍；③干擾信號抑制時間，記錄從干擾信號施加到接收機(jī)恢復(fù)正常工作的時間。測試時需依據(jù)相關(guān)規(guī)范搭建測試環(huán)境，使用信號發(fā)生器產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)測試信號和干擾信號，通過頻譜分析儀等設(shè)備監(jiān)測接收機(jī)性能。優(yōu)勢：慣性導(dǎo)航系統(tǒng)短期定位精度高、數(shù)據(jù)更新率快，但誤差隨時間積累；衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度高、無累計誤差，但易受信號遮擋、干擾影響。二者組合可取長補(bǔ)短，提高系統(tǒng)可靠性和精度。常見融合算法及原理：①卡爾曼濾波算法，基于最小均方誤差準(zhǔn)則，利用系統(tǒng)狀態(tài)方程和觀測方程，對系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行最優(yōu)估計，通過不斷預(yù)測和修正，融合INS和GNSS數(shù)據(jù)；②聯(lián)邦卡爾曼濾波算法，將系統(tǒng)劃分為多個子濾波器，分別處理不同傳感器數(shù)據(jù)，再進(jìn)行信息融合，可降低計算量，提高容錯性；③自適應(yīng)濾波算法，根據(jù)系統(tǒng)環(huán)境和數(shù)據(jù)變化，自動調(diào)整濾波參數(shù)，增強(qiáng)對復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)性。五、綜合應(yīng)用題答案（1）原因：北斗信號中斷后，組合導(dǎo)航系統(tǒng)失去衛(wèi)星導(dǎo)航提供的高精度、無累計誤差的定位信息。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)誤差隨時間積累，在單獨(dú)工作時，其位置、速度和姿態(tài)誤差會快速增大，導(dǎo)致組合導(dǎo)航系統(tǒng)整體定位精度顯著下降。同時，由于失去衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的輔助修正，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)誤差無法得到及時糾正，進(jìn)一步惡化定位精度。（2）應(yīng)對策略及原理：①啟用備用導(dǎo)航設(shè)備，如羅蘭C導(dǎo)航系統(tǒng)或天文導(dǎo)航設(shè)備。羅蘭C導(dǎo)航系統(tǒng)利用地面發(fā)射臺發(fā)射的脈沖信號進(jìn)行定位，在一定區(qū)域內(nèi)可提供可靠的導(dǎo)航信息；天文導(dǎo)航設(shè)備通過觀測天體位置，結(jié)合天文歷表計算船舶位置，不依賴衛(wèi)星信號，適用于衛(wèi)星信號中斷時的應(yīng)急導(dǎo)航。②采用航跡推算方法，根據(jù)船舶已知的起始位置、航速、航向和航行時間，通過數(shù)學(xué)模型推算當(dāng)前位置。原理是基于運(yùn)動學(xué)公式，在短時間內(nèi)可提供近似的位置信息，但隨著時間推移，誤差會逐