地质大学武汉阶段作业 GPS原理与应用 专升本.docx

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地质大学武汉阶段作业GPS原理与应用专升本

单选题

说明:

1.以下可以减弱SA政策影响的是_______。

（5分）

（A）测站间求差

（B）卫星间求差

（C）历元间求差

（D）AS

参考答案：

A

2.在载波相位测量相对定位中，当前普遍采用的观测量线性组合方法有_______。

（5分）

（A）单差法和三差法两种

（B）单差法、双差法和三差法三种

（C）双差法、三差法和四差法三种

（D）双差法和三差法两种

参考答案：

B

3.以下不会削弱GPS定位精度的因素是_______。

（5分）

（A）晴天为了不让太阳直射接收机，将测站点置于树荫下进行观测

（B）测站设在大型蓄水的水库旁边

（C）在SA期间进行GPS导航定位

（D）夜晚进行GPS观测

参考答案：

D

4.载波相位测量差分法中不含整周未知数的是_______。

（5分）

（A）单差分

（B）双差分

（C）三差分

（D）四差分

参考答案：

C

5.载波相位测量值在历元间求差后可消去_______。

（5分）

（A）接收机钟差

（B）卫星钟差

（C）电离层延迟

（D）整周未知数

参考答案：

D

6.双差观测方程相对于单差观测方程可以进一步消除_______。

（5分）

（A）整周未知数

（B）多路径效应

（C）轨道误差

（D）接收机钟差

参考答案：

D

7.GPS信号传播过程中所引起的误差主要包括大气折射误差以及_______。

（5分）

（A）多路径效应

（B）对流层折射延迟

（C）电离层折射延迟

（D）卫星钟差

参考答案：

A

8.GPS卫星之所以要发射两个频率的信号，其主要目的是为了_______。

（5分）

（A）消除对流层延迟

（B）消除电离层延迟

（C）消除多路径误差

（D）增加观测值个数

参考答案：

B

判断题

说明:

9.GPS测得的站星之间的伪距就是指GPS卫星到地面测站之间的几何距离。

（5分）

正确错误

参考答案：

错误

解题思路：

10.在载波相位双差（先测站之间求差，后卫星之间求差）观测方程中，整周未知数已被消去。

（5分）

正确错误

参考答案：

错误

解题思路：

11.与卫星有关的GPS定位误差有：

卫星星历误差、卫星钟误差和相对论效应误差。

（5分）

正确错误

参考答案：

正确

解题思路：

12.GPS静态定位之所以需要观测较长时间，其主要目的是为了削弱卫星星历误差的影响。

（5分）

正确错误

参考答案：

错误

解题思路：

13.GPS定位观测的精度主要取决于观测卫星的空间图形结构。

（5分）

正确错误

参考答案：

错误

解题思路：

14.在载波相位双差（先测站之间求差，后卫星之间求差）观测方程中，接收机钟差已被消去。

（5分）

正确错误

参考答案：

正确

解题思路：

15.GPS静态定位之所以需要观测较长时间，其主要目的是为了正确确定整周未知数。

（5分）

正确错误

参考答案：

正确

解题思路：

填空题

说明:

16.利用双频技术可以消除或减弱___

（1）___折射对观测量的影响，基线长度不受限制，所以定位精度和作业效率较高。

（5分）

（1）.

参考答案:

电离层

17.对流层延迟改正模型中的大气折射指数N与温度、气压、___

（2）___等因素有关。

（5分）

（1）.

参考答案:

湿度

18.在定位工作中，可能由于卫星信号被暂时阻挡，或受到外界干扰影响，引起卫星跟踪的暂时中断，使计数器无法累积计数，这种现象叫___（3）___。

（5分）

（1）.

参考答案:

整周跳变

19.在接收机和卫星间求二次差，可消去两测站接收机的___（4）___改正。

（5分）

（1）.

参考答案:

钟差

20.GPS定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采取___（5）___的方法，确定待定点的空间位置。

（5分）

（1）.

参考答案:

空间距离后方交会

单选题

说明:

1.GPS网与地面网联测的重合点数最少应有_______。

（5分）

（A）2个

（B）3个

（C）4个

（D）5个

参考答案：

B

2.在高程应用方面，GPS可以直接精确测定测站点的_______。

（5分）

（A）大地高

（B）正常高

（C）水准高

（D）海拔高

参考答案：

A

3.某GPS网采用某型号的GPS接收机指标为：

固定误差为3mm，比例误差为2ppm，对于一条2km的基线，则该基线长度的中误差约为_______。

（5分）

（A）2mm

（B）3mm

（C）4mm

（D）5mm

参考答案：

D

4.一个VRS网络的固定基准站一般至少有_______。

（5分）

（A）2个

（B）3个

（C）4个

（D）5个

参考答案：

B

5.若三角形同步网的点数为5，则网中同步基线总数为_______。

（5分）

（A）10条

（B）11条

（C）12条

（D）13条

参考答案：

A

6.同步网之间的连接方式有_______。

（5分）

（A）2种

（B）3种

（C）4种

（D）5种

参考答案：

B

判断题

说明:

7.对于GPS网的精度要求，主要取决于网的用途和定位技术所能达到的精度。

精度指标通常是以相临点间弦长的标准差来表示。

（5分）

正确错误

参考答案：

正确

解题思路：

8.GPS定位直接获得的高程是似大地水准面上的正常高。

（5分）

正确错误

参考答案：

错误

解题思路：

9.为了提高GPS基线向量网的精度要求最小异步环边数不大于6。

（5分）

正确错误

参考答案：

正确

解题思路：

10.GPS选点时为便于观测作业和今后的应用，测站应选在交通便利，上点方便且通视良好的地方。

（5分）

正确错误

参考答案：

错误

解题思路：

11.为了提高GPS基线向量网的可靠性要求保证每点与四条以上的独立基线相连。

（5分）

正确错误

参考答案：

错误

解题思路：

12.大地高即该点沿通过该点的参考椭球面法线至参考椭球面的距离。

（5分）

正确错误

参考答案：

正确

解题思路：

13.不同观测时段，对同一条基线的观测结果，就是所谓重复基线。

（5分）

正确错误

参考答案：

正确

解题思路：

14.GPS网的无约束平差指的是在平差时不引入会造成GPS网产生由观测量所引起的变形的内部起算数据。

（5分）

正确错误

参考答案：

错误

解题思路：

填空题

说明:

15.按照《规范》规定，我国GPS测量按其精度依次划分为AA、A、B、C、D、E六级，其中C级网的相邻点之间的平均距离为15～10km，最大距离为___

（1）___km。

（5分）

（1）.

参考答案:

40

16.在GPS定位测量中，观测值都是以接收机的相位中心位置为准的，所以天线的相位中心应该与其___

（2）___中心保持一致。

（5分）

（1）.

参考答案:

几何

17.在使用GPS软件进行平差计算时，需要选择___（3）___投影方式（4分）

（1）.

参考答案:

横轴墨卡托

18.GPS网一般是求得测站点的三维坐标，其中高程为___（4）___高。

（4分）

（1）.

参考答案:

大地

19.当使用两台或两台以上的接收机，同时对同一组卫星所进行的观测称为___（5）___。

（4分）

（1）.

参考答案:

同步观测

20.根据不同的用途，GPS网的图形布设通常有点连式、边连式、___（6）___及边点混合连接四种基本方式。

（4分）

（1）.

参考答案:

网连式

21.即大地高与正常高之差即为该点的___（7）___。

（4分）

（1）.

参考答案:

高程异常

单选题

说明:

1.在GPS卫星信号中，测距码是指_______。

（6分）

（A）载波和数据码

（B）P码和数据码

（C）P码和C/A码

（D）C/A码和数据码

参考答案：

C

2.L1信号属于_______。

（6分）

（A）载波信号

（B）伪随机噪声码

（C）随机噪声码

（D）捕获码

参考答案：

A

3.P码属于_______。

（6分）

（A）载波信号

（B）伪随机噪声码

（C）随机噪声码

（D）捕获码

参考答案：

B

4.开普勒定律中第_______定律又称为“面积定律”。

（5分）

（A）一

（B）二

（C）三

（D）根本没有这条定律

参考答案：

B

5.在无摄运动中，以下卫星轨道根数中会随时间变化的根数是_______。

（6分）

（A）轨道长半轴

（B）轨道倾角

（C）升交点赤经

（D）平近点角

参考答案：

D

6.GPS卫星信号产生的基本频率是_______。

（6分）

（A）1.023MHz

（B）10.23MHz

（C）102.3MHz

（D）1023MHz

参考答案：

B

多选题

说明:

7.对于导航电文的第三数据块，下列说法正确的有_______。

（5分）

（A）第三数据块包含在第四、五子帧中

（B）给出了其余GPS卫星的概略星历

（C）由25个页面组成

（D）可用于拟定观测计划

（E）第三数据块包含在第四子帧中

参考答案：

A,B,C,D

8.GPS广播星历中包含_______。

（5分）

（A）GPS卫星的六个轨道根数

（B）GPS观测的差分改正

（C）GPS卫星钟的改正

（D）GPS卫星的健康状态

（E）接收机时钟改正参数

参考答案：

A,C,D

判断题

说明:

9.GPS的测距码（C/A码和P码）是伪随机噪声码。

（5分）

正确错误

参考答案：

正确

解题思路：

10.随机噪声码具有某种确定的编码规则，存在周期性，可以很方便的复制。

（5分）

正确错误

参考答案：

错误

解题思路：

11.C/A码又称捕获码。

（5分）

正确错误

参考答案：

正确

解题思路：

12.P码的频率更高，码元单位周期较小，假如码序列的对齐误差为码元宽度的1/100，则相应的测距误差为0.29m。

（5分）

正确错误

参考答案：

正确

解题思路：

13.导航电文又称为数据码。

（5分）

正确错误

参考答案：

正确

解题思路：

14.导航电文是具有一定规则格式的二进制码，按帧向用户广播。

每帧电文含有1500比特，传输数码率为50BPS，播送一帧数据需要30秒。

（5分）

正确错误

参考答案：

正确

解题思路：

填空题

说明:

15.GPS卫星信号包含三种信号分量，它们是___

（1）___、测距码信号和数据码信号。

（5分）

（1）.

参考答案:

载波信号

16.测距码还是数据码，都是通过___

（2）___调制在高频载波上的。

（5分）

（1）.

参考答案:

调相技术

17.C/A码的一个码元对应的码元宽度为___（3）___米。

（5分）

（1）.

参考答案:

293

18.GPS信号解调的常用方式有两种，复制码相关技术和___（4）___。

（5分）

（1）.

参考答案:

平方解调技术

19.接收机是卫星信号解调的硬件设备。

它的主要工作是___（5）___。

（5分）

（1）.

参考答案:

重建载波

单选题

说明:

1.GPS卫星星座设计的在轨卫星数有_______。

（5分）

（A）15颗

（B）18颗

（C）21颗

（D）24颗

参考答案：

D

2.PPS是指_______。

（5分）

（A）精密定位服务

（B）标准定位服务

（C）选择可用性

（D）反电子欺骗

参考答案：

A

3.未经美国政府特许的用户不能用_______来测定从卫星至接收机间的距离。

（5分）

（A）C/A码

（B）Ll载波相位观测值

（C）载波相位观测值

（D）Y码

参考答案：

D

4.GPS测量所采用的坐标系是_______。

（5分）

（A）WGS-84大地坐标系

（B）1980国家大地坐标系

（C）高斯坐标系

（D）独立坐标系

参考答案：

A

5.UTC是指_______。

（5分）

（A）协议天球坐标系

（B）协议地球坐标系

（C）协调世界时

（D）国际原子时

参考答案：

C

6.北京时间属于_______。

（5分）

（A）恒星时

（B）太阳时

（C）协调世界时

（D）GPS时

参考答案：

C

7.GPS测量中，卫星钟和接收机钟采用的时间系统是_______。

（5分）

（A）恒星时

（B）GPS时

（C）国际原子时

（D）协调世界时

参考答案：

B

8.由瞬时地球坐标系转换到协议地球坐标系主要是消除_______的影响。

（5分）

（A）岁差

（B）章动

（C）GAST

（D）极移

参考答案：

D

判断题

说明:

9.GLONASS的卫星均匀分布在6个轨道上。

（5分）

正确错误

参考答案：

错误

解题思路：

10.GPS属于主动式的定位技术。

（5分）

正确错误

参考答案：

错误

解题思路：

11.恒星时是以地球的周期性公转运动为基准的时间系统。

（5分）

正确错误

参考答案：

正确

解题思路：

12.当太阳沿着黄道作周年视运动时，自南半球向北半球运行时，黄道与天球赤道的交点叫春分点。

（5分）

正确错误

参考答案：

正确

解题思路：

13.总地球椭球在理论上是唯一的。

（5分）

正确错误

参考答案：

正确

解题思路：

14.GPS的卫星均匀分布在6个轨道上。

（5分）

正确错误

参考答案：

正确

解题思路：

填空题

说明:

15.GPS系统包括空间星座部分、地面监控部分和___

（1）___。

（5分）

（1）.

参考答案:

用户设备部分

16.GPS卫星绕地球运行一圈的时间为___

（2）___小时58分。

（5分）

（1）.

参考答案:

11

17.美国国防部制图局（DMA）于1984年发展了一种新的世界大地坐标系，称之为美国国防部1984年世界大地坐标系，简称___（3）___。

（5分）

（1）.

参考答案:

WGS84

18.GPS系统的卫星星座部分由___（4）___颗卫星构成，其中___（5）___颗为工作卫星，另外___（6）___颗为备用卫星。

（5分）

（1）.

参考答案:

24

（2）.

参考答案:

21

（3）.

参考答案:

3

19.地球公转轨道面与天球相交的大圆叫___（7）___。

（5分）

（1）.

参考答案:

黄道

20.我国组建的第一代卫星导航定位系统称为___（8）___。

（5分）

（1）.

参考答案:

北斗一代

填空题

说明:

1.在GPS定位测量中，观测值都是以接收机的相位中心位置为准的，所以天线的相位中心应该与其___

（1）___中心保持一致。

（1分）

（1）.

参考答案:

几何

2.GPS定位系统包括___

（2）___部分、___（3）___部分和___（4）___部分。

（3分）

（1）.

参考答案:

空间星座

（2）.

参考答案:

地面监控

（3）.

参考答案:

用户设备

3.在使用GPS软件进行平差计算时，需要选择___（5）___投影方式。

（1分）

（1）.

参考答案:

横轴墨卡托投影

4.GPS信号中的精测距码和粗测距码分别指___（6）___和___（7）___。

（2分）

（1）.

参考答案:

P码

（2）.

参考答案:

C/A码

5.按照GPS系统的设计方案，GPS定位系统应包括___（8）___部分___（9）___部分和___（10）___部分。

（3分）

（1）.

参考答案:

空间卫星

（2）.

参考答案:

地面监控

（3）.

参考答案:

用户接收

6.根据不同的用途，GPS网的图形布设通常有___（11）___式、___（12）___式、网连式及边点混合连接四种基本方式。

选择什么方式组网，取决于工程所要求的精度、野外条件及GPS接收机台数等因素。

（2分）

（1）.

参考答案:

点连

（2）.

参考答案:

边连

名词解释

说明:

7.伪距（5分）

参考答案：

GPS定位采用的是被动式单程测距。

它的信号发射时刻是卫星钟确定的，收到时刻则是由接收机钟确定的，这就在测定的卫星至接收机的距离中，不可避免地包含着两台钟不同步的误差影响，所以称其为伪距。

解题思路：

8.RTK技术（5分）

参考答案：

载波相位差分技术。

解题思路：

9.卫星星历误差（5分）

参考答案：

实际上就是卫星位置的确定误差。

星历误差是一种起始数据误差，其大小主要取决于卫星跟踪站的数量及空间分布、观测值的数量及精度、轨道计算时所用的轨道模型及定轨软件的完善程度等。

解题思路：

10.同步观测（5分）

参考答案：

是指使用2台或2台以上的GPS接收机，同时在相同的时间段内连续跟踪接收相同的卫星信号。

解题思路：

判断题

说明:

11.GPS测得的站星之间的伪距就是指GPS卫星到地面测站之间的几何距离。

（2分）

正确错误

参考答案：

错误

解题思路：

12.GPS定位精度同卫星与测站构成的图形强度有关，与能同步跟踪的卫星数和接收机使用的通道数无关。

（2分）

正确错误

参考答案：

错误

解题思路：

13.当利用两台或多台接收机对同一组卫星的同步观测值求差时，可以有效的减弱电离层折射的影响，即使不对电离层折射进行改正，对基线成果的影响一般也不会超过1ppm，所以在短基线上用单频接收机也能获得很好的定位结果。

（2分）

正确错误

参考答案：

正确

解题思路：

14.C/A码的码长较短，易于捕获，但码元宽度较大，测距精度较低，所以C/A码又称为捕获码或粗码。

（2分）

正确错误

参考答案：

正确

解题思路：

问答题

说明:

15.简述GPS网的布网原则。

（15分）

参考答案：

答：

为了用户的利益，GPS网图形设计时应遵循以下原则：

（1）GPS网的布设应视其目的，作业时卫星状况，预期达到的精度，成果的可靠性以及工作效率，按照优化设计原则进行。

（2）GPS网一般应通过独立观测边构成闭合图形，例如一个或若干个独立观测环，或者附合路线形式，以增加检核条件，提高网的可靠性。

（3）GPS网内点与点之间虽不要求通视，但应有利于按常规测量方法进行加密控制时应用。

（4）可能条件下，新布设的GPS网应与附近已有的GPS点进行联测；新布设的GPS网点应尽量与地面原有控制网点相联接，联接处的重合点数不应少于三个，且分布均匀，以便可靠地确定GPS网与原有网之间的转换参数。

（5）GPS网点，应利用已有水准点联测高程。

解题思路：

16.简述GPS选点时对测站的基本要求。

（15分）

参考答案：

答：

为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星信号的质量，要求测站上空应尽可能的开阔，在10°~15°高度角以上不能有成片的障碍物；为减少各种电磁波对GPS卫星信号的干扰，在测站周围约200m的范围内不能有强电磁波干扰源，如大功率无线电发射设施、高压输电线等；为避免或减少多路径效应的发生，测站应远离对电磁波信号反射强烈的地形、地物，如高层建筑、成片水域等；为便于观测作业和今后的应用，测站应选在交通便利，上点方便的地方；测站应选择在易于保存的地方。

解题思路：

17.什么叫多路径误差？

在GPS测量中可采用哪些方法来消除或消弱多路径误差？

（15分）

参考答案：

在GPS测量中，被测站附近的物体所反射的卫星信号（反射波）被接收机天线所接收，与直接来自卫星的信号（直接波）产生干涉，从而使观测值偏离真值产生所谓的“多路径误差”。

多路径误差不仅与反射系数有关，也和反射物离测站的距离及卫星信号方向有关，无法建立准确的误差改正模型，只能恰当地选择站址，避开信号反射物。

例如：

（1）选设点位时应远离平静的水面，地面有草丛、农作物等植被时能较好吸收微波信号的能量，反射较弱，是较好的站址。

（2）测站不宜选在山坡、山谷和盆地中。

（3）测站附近不应有高层建筑物，观测时也不要在测站附近停放汽车。

解题思路：

18.试述GPS定位的误差来源。

（15分）

参考答案：

1）与卫星有关的误差：

卫星轨道误差，卫星钟差，相对论效应

2与传播途径有关的误差：

电离层延迟，对流层延迟，多路径效应

3与接收设备有关的误差，接收机天线相位中心的偏差和变化，接收机钟差，接收机内部噪声

解题思路：

填空题

说明:

1.在定位工作中，可能由于卫星信号被暂时阻挡，或受到外界干扰影响，引起卫星跟踪的暂时中断，使计数器无法累积计数，这种现象叫___

（1）___。

（1分）

（1）.

参考答案:

整周跳变

2.GPS定位误差按来源可分为三类：

___

（2）___、___（3）___和___（4）___。

（3分）

（1）.

参考答案:

与卫星有关的误差

（2）.

参考答案:

与传播途径有关的误差

（3）.

参考答案:

与接收设备有关的误差

3.PS的信号中的C/A测距码是人为产生的一种___（5）___信号。

（1分）

（1）.

参考答案:

伪随机噪声

4.在接收机间求一次差后可消除___（6）___参数，继续在卫星间求二次差后可消除___（7）___参数，再在历元间求三次差后可消除___（8）___参数。

（3分）

（1）.

参考答案:

卫星钟差

（2）.

参考答案:

接收机间的相对钟差

（3）.

参考答案:

双差整周模糊度

5.目前正在运行的全球卫星导航定位系统有___（9）___和___（10）___。

我国组建的第一代卫星导航定位系统称为___（11）___，欧盟计划组建的卫星导航定位系统称为___（12）___。

（4分）

（1）.

参考答案:

GPS

（2）.

参考答案:

GLONASS

（3）.

参考答案:

北斗卫星导航定位系统

（4）.

参考答案:

GALILEO

6.PDOP代表___（13）___。

（1分）

（1）.

参考答案:

空间位置图形强度因子

7.利用GPS进行定位有多种方式，如果就用户接收机天线所处的状态而言，定位方式分为___（14）___定位和___（15）___定位；若按参考点的不同位置，又可分为___（16）___定位和___（17）___定位。

（4分）

（1）.

参考答案:

静态

（2）.

参考答案:

动态

（3）.

参考答案:

单点

（4）.

参考答案:

相对

判断题

说明:

8.20世纪50年代末期，美国开始研制多普勒卫星定位技术进行测速、定位的卫星导航系统，叫做子午卫星导航系统。

（1分）

正确错误

参考答案：

正确

解题思路：

9.图形强度因子是一个直接影响定位精度