GPS期末考试复习题.docx

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GPS期末考试复习题

填空题

1、1978年2月22日第一颗GPS____试验______卫星发射成功，1989年2月14日第一颗GPS_____工作_____卫星发射成功。

2、GPS是英文GlobalPositioningSystem缩写，中文含义是全球定位系统。

3、GNSSS是英文GlobalNavigationSatelliteSystem缩写，中文含义是全球导航定位系统。

4、我国的北斗导航系统可提供四大功能：

快速定位、实时导航、简短通信和精密授时。

5、目前，除GPS系统外，国际上其他的定位系统有：

GLONASS系统、GALILEO系统我国的COMPASS系统。

6、为保证海上导航定位的精度，满足海图测量、航道测量、港口测量等工作的需要，交通部在我国沿海布设“差分GPS系统〞，覆盖我国沿海港口、重要水域的差分GPS导航效劳网。

7、ITRF是internationalterrestrialreferenceframe缩写，翻译成中文为国际地球参考框架。

8、GNSS全球卫星导航定位系统由空间卫星、地面监控用户接收机和构成。

9、GPS卫星星座设计由24颗卫星组成，地面上无遮挡同时最少观测4颗卫星。

10、GPS卫星轨道高度为20210公里，运行周期为11小时58分恒星时。

11、GPS工作卫星是由分布在6个轨道面内24颗卫星组成。

12、支持GPS系统的地面监控局部包括1个主控站、3个注入站、5监测站。

13、GPS卫星轨道平面的倾角是55度。

14、完全定义一个空间直角坐标系必须明确：

坐标原点的位置、三个坐标轴的指向、长度单位。

15、在卫星测量中选用地球坐标系表示测站点位置，选用__天球___坐标系表示卫星位置。

16、由于日月对地球赤道隆起局部的引力作用，使得地球自转受到外力矩作用而发生旋转轴的进动现象，叫___岁差___。

17、地球绕太阳公转的轨道面称黄道面__。

18、GLONASS卫星导航系统采用__PZ-90__坐标系。

19、GPS基准通常指的是__位置基准___、__方位基准___和__尺度基准__。

20、不同基准之间的坐标转换常用__布尔莎__七参数法。

21、通常说的布尔莎七参数包括三个平移参数、_三个旋转参数____、__一个尺度参数___。

22、只考虑地球质心引力作用的卫星运动称为卫星的无摄运动。

23、地球瞬时自转轴在地球上随着时间而变，称为极移。

24、当GPS卫星由南向北运动时,其轨道与地球赤道面的一个交点升交点。

25、如下图，S为卫星位置，ASP为卫星运动轨迹，O为焦点。

角S’O’P为偏近点角，角SOP为真近点角。

26、GPS卫星星历分为播送星历和精密星历两种。

27、GPS卫星星历提供的是卫星轨道参数信息。

28、GPS卫星动态相对定位需要播送星历。

卫星星历误差是指由卫星星历所给出的卫星轨道与卫星的实际轨道之差。

29、GPS卫星的播送星历一共有_16个轨道参数。

其中包括1个参考历元，_____6___个相应于参考历元的轨道参数和_9个反响摄动力影响的改正项参数。

30、GPS测量中常用的数据格式为RINEX。

31、GPS等级网测量时，PDOP值最大不超过6，GDOP值越小越好。

32、观测站与四颗观测卫星构成的六面体体积越大，所测卫星在空间的分布范围越大，GDOP值越小，观测精度越高。

33、GPS绝对定位精度因子通常有HDOP、VDOP、PDOP、TDOP和GDOP四种。

34、载波相位测量中，需要重建载波，这两种重建载波的方法是码相关法、平方法。

35、伪距定位可分为测码伪距定位和测相伪距定位。

36、与测码伪距观测方程相比，载波相位观测方程仅多了一个整周未知数，其余37、两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进行的观测称同步观测。

38、GPS测量的作业模式有〔任写三种〕经典静态定位、快速静态定位和准动态定位。

39、静态相对定位采用载波相位观测量为根本观测量。

40、差分的目的是消除公共误差，提高定位精度。

41、载波相位差分根据差分方法分为两类修正法、差分法。

42、根据基准站发射信息方式的不同，差分GPS定位模型分为位置差分，伪距差分，载波相位差分。

各项完全相同。

43、通常所说的“一次差〞是指站际差分或星际差分。

44、多基准站RTK技术也叫网络RTK。

45、网络RTK系统差分改正信息生成的方式有两种：

虚拟参考站技术〔VRS〕

和区域改正数技术〔FKP〕。

46、CORS是指连续运行参考站技术，是ContinuousOperrationReferenceStation的英文缩写。

47、整周未知数确实定有：

、、、。

48、周跳的修复方法常见的有：

、、、、。

49、差分GPS导航有两种方式：

位置差分法____、伪距差分法。

50、GPS/INS导航，按照综合深度，可以把综合系统大体分为两类，一类是松散综合，另一类是紧密综合。

51、GPS动态定位根据应用可分为单点动态定位、实时差分动态定位、_后处理差分动态定位。

52、GPS观测值在卫星间求差后，可消除或削弱接收机钟差。

53、GPS定位中出现的各种误差，按误差性质可分为系统误差和偶然误差两大类。

54、卫星钟的钟差包括由钟差、频偏、频漂等产生的误差，也包括钟的随机误差。

55、由于卫星钟和接收机钟所处的状态〔运动速度和重力位〕不同而引起的卫星钟和收机钟之间产生的钟误差现象叫相对论效应。

56、大气层根据对电磁波传播的不同影响，一般分为对流层和电离层。

57、采用不同频率的载波的主要目的是较完善地消除电离层延迟。

58、测码伪距观测值所受到的电离层延迟与总电子含量（TEC）成正比，与信号频率平方成反比。

59、电离层是高度位于___50_____公里和____1000_____公里之间的大气层。

60、根据大气物理学，如果电磁波在某种介质中的传播速度与频率有关，那么该介质

成为弥散介质。

61、接收机有关的误差主要有：

接收机钟差、接收机位置误差、天线相位中心位置误差和几何图形强度误差等。

62、GPS接收机相位中心偏差可分为水平偏差和垂直偏差两局部。

64、GPS的网形设计中通常有点连式、边连式、网连式、边点混合连式、三角锁连式导线网连式，还有星形布设。

65、各等级GPS相邻点间弦长精度计算公式

中，a为__固定误差___系数，b为_比例误差__系数。

66、GPS测量获得的基线向量，属于_WGS84_____坐标系的三维坐标差。

67、GPS网的基准包括：

_位置基准____、_方位基准_____、__尺度基准____。

68、C为观测时段，n为网点数，m为每点设站次数，N为接收机数，那么在GPS网中：

观测是段数C=___C=n*m/N___

总基线数___C*N*〔N-1〕/2___________

必要基线数___n-1_________

独立基线数____C*（N-1）________

多余基线数____C*（N-1）-（n-1）______

69、GPS接收机全面检验的内容，一般包括：

一般性检视、通电检验、实测检验。

70、所测卫星和测站所构成的几何图形，其强度因子和用空间位置精度因子〕PDOP

来代表。

71、无论是绝对定位还是相对定位，PDOP值应≦6。

72、一般在GPS网中至少要重合观测3个以上的地面控制点作为约束点。

73、GPS接收机从仪器结构来划分，可分为___天线单元_____和___接收单元____两大类。

74、GPS接收机按载波频率，可分为___单频接收机____和___双频接收机__两大类。

75、根据应用领域不同，导航型接收机可分为___车载型接收机______、____车载型接收机______、___航空型接收机_______

。

76、按接收机通道种类不同，可分为____多通道接收机______、____序贯穿道接收机______、___多路多用通道接收机_______。

77、地面上无遮挡时，GPS测量定位最少观测___4___颗卫星。

78、4台接收机观测的同步独立基线数为___3___。

79、两台以上接收机非同时对同一组卫星进行观测所构成的基线网称___异步基线〔环〕___。

80、直接测定某点在WGS84坐标系中的坐标，称为___绝对___定位，而确定两台接收机天线之间的相对位置，称为___相对___定位。

81、GPS点位标石埋设结束后，应填写___点之记___，并提交选点网图。

82、在测区中部选择一个基准站，并安置接收机连续跟踪所有可见卫星，另一台接收依次到各点流动设站，每点观测数分钟，这种定位模式叫___快速静态定位___。

名词解释

1、天球：

以地球质心M为球心，以任意长为半径的假想球体。

2、春分点：

当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道与天球赤道的交点称为春分点。

3、章动：

由于月球轨道和月地距离的变化，使实际北天极沿椭圆形轨道绕瞬时平北天极旋转的现象。

4、WGS-84坐标系：

（WorldGeodicalSystem-84）由美国国防部制图局建立协议地球坐标系，是GPS所采用的坐标系统。

坐标系原点位于地球的质心；Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极方向；X轴指向BIH1984.0起始子午面与赤道的交点；Y轴位于赤道面上，且按右手与X轴呈90°夹角。

5、预报星历：

监控数据时间序列外推估注入的卫星轨道参数。

6、精密星历：

为了满足大地测量学和地球动力学对高精度定位的要求，一些国家的有关部门，根据各自建立的GPS卫星跟踪站所获得的GPS卫星精密观测资料，采用确定预报星历的相似的方法，计算出任一时刻的卫星星历。

目前，这样的组织至少有两个：

一个是美国国防制图局（DMA）,另一个是国际GPS动力学效劳IGS〔InternationalGPS

serviceforgeodynamics）。

7、星钟的数据龄期：

从作预报星历的最后观测时间到第一数据块的参考时间之间的时段。

8、绝对定位：

也叫单点定位,即利用GPS卫星和用户接收机之间的距离观测值直接确

定用户接收机天线在WGS-84坐标系中相对于坐标系原点（地球质心）的绝对位置。

9、伪随机码：

伪随机码是一个具有一定周期的取值0和1的离散符号串。

它不仅具有高斯噪声所有的良好的自相关特性，而且具有某种确定的编码规那么。

10、伪距：

由卫星发射的测距码信号到达GPS接收机的传播时间乘以光速所得的量测距离。

该距离受钟差和信号延迟影响，测量的实际距离和卫星到接收机的几何距离有一

定差值，称量测距离为伪距。

11、伪距法：

将整周未知数当作平差中的待定参数多普勒法

快速确定整周未知数法

12、屏幕扫描法：

用高次差或多项式拟合法在卫星间求差法双频观测值修复法

平差后残差修复法

13、双差实数解：

理论上整周未知数N是一整数，但平差解算得的是一实数，称为双差实数解。

14、周跳：

如果在跟踪卫星过程中由于某种原因造成卫星失锁，这样计数器不能连续计数，因此，当信号重新被跟踪后，整周计数就不正确，但是不到一个周期

的相位观测值仍是正确的，这种现象叫做周跳。

15、观测时段：

测站上开始接收卫星信号到观测停止，连续工作的时间段。

16、同步观测环：

三台或以上接收机同步观测获得的基线向量所构成的闭合环。

17、异步环：

在构成多边形环路的所有基线向量中，只要有非同步观测基线向量，那么多

边形环路叫异步环。

选择题

1、GPS精密单点定位（PPP）主要采用观测值〔D〕。

A、—次差分B、二次差分C、伪距D、载波相位

2、几何精度因子用表示（E）。

AHDOPBVDOP

CPDOPDTDOPEGDOP

3、GPS基线处理软什中广泛采用双差分模型，其含义是（D）。

A、先在卫星间求单差再在历元间求双差

B、先在测站间求单差再在卫星间求双差

C、先在测站间求单差再在历元间求双差

D、先在卫星间求单差再在测站间求双差

4、数字地形测量其地形点位置一般可以采用（C）。

A、单点动态定位

B、相对动态定位

C、差分定位

5、GPS卫星之所以要采用两个频率，其主要目的是〔C〕。

A消除卫星钟钟差

B增加观测个数

C消除电离层延迟

D消除对流层延迟

6、以下GPS测量误差项中，必须通过合理选点来减弱的信号传播误差是〔B〕

A、对流层误差

B、多路径误差

C、电离层误差

D、星历误差

7、建立国家高精度GPS网，应选（D）

接收机。

A、静态型

B、混合型

C、双频型

D、测量型

8、双频接收机的最大优点在于（B）。

A、快速解算整周未知数

B、消除电离层影响

C、消除对流层影响

D、动态初始化

9、GPS测量的高精度：

主要表达在__B__。

A、绝对定位

B、相对定位

C、动态定位

D、伪距定位

10、CORS是__A___的英文缩写。

A连续运行参考站系统

B广域差分GPS定位系统

C局部区域差分GPS系统

D实时动态定位系统

11、下面关于RTK的说法错误的选项是〔B〕

ARTK能实现基准站和用户站之间数据传输

B应用RTK定位测量无需初始化

CRTK定位精度可达厘米级

DRTK是实时动态差分定位的简称

判断题

1、GPS导航系统是由美国国防部负责研制的。

〔√〕

2、AS政策是防止卫星信号受到电子欺骗和电子干扰而采取的措施。

〔√〕

3、SA政策于2000年5月2日取消。

〔√〕

4、GPS系统的三大局部是：

GPS卫星星座、地面监控系统、GPS信号接收机。

〔√〕

5、GPS接收机是地面控制局部。

〔×〕

6、GPS系统属于第二代卫星导航系统。

〔√〕

7、天球坐标系描述卫星的瞬时位置比拟方便。

〔√〕

8、平地球坐标系就是固定极地球坐标系。

〔√〕

9、WGS-84坐标系属于参心坐标系。

〔×〕

10、国际地球参考框架〔ITRF〕是一个地心参考框架，它由空间大地测量观测站的坐标和运动速度来定义，是国际地球自转效劳的地面参考框架。

〔√〕

11、ITRF框架实质是一种地固坐标系。

〔√〕

12、WGS－84系属于协议地球坐标系。

〔√〕

13、GPS播送星历解算结果属独立坐标系。

〔×〕

14、SA政策是指选择可用性，AS政策是指反电子欺骗。

〔√〕

15、相通基准下的坐标系之间一般存在着平移与旋转关系。

〔×〕

16、在研究卫星的有摄运动时，将地球和卫星看作两个质点，作为二体问题研究两个质点在万有引力作用下的运动。

〔×〕

17、地球自转轴长周期变化，引起黄道缓慢变化，称为岁差。

〔√〕

18、开普勒六参数中，真近角点V确定了任意时刻卫星在轨道上的位置。

〔√〕

19、给定六个轨道参数就可以确定任意时刻t的卫星位置和速度。

〔√〕

20、地球非刚体，在日月引力下会产生变形或质量移动，从而引起地球质量分布变化，

这一变化将引起地球引力的变化。

可以将这种变化视为不变的地球引力中附加一个小

的摄动力—潮汐作用力。

对于在20000km运行的GPS卫星，其摄动量很小，常被忽

略不计。

〔√〕

21、大气阻力对低轨道的卫星影响较大，但在GPS卫星的高度上，大气阻力已微缺乏道，不用考虑。

〔√〕

22、由于播送星历每两小时更新一次，其参考历元也间隔两小时，因此，在数据更新前后各表达式会产生小的跳跃，其会导致轨道数据数分米的跳跃，所以一般采用拟合技术进行平滑处理。

〔√〕

23、精密星历的精度可到达厘米级。

〔×〕

24、预报星历的精度一般估计在20m~40m。

〔√〕

25、计算卫星的位置，必须将观测时间归化到GPS时系。

〔√〕

26、卫星时间的计算值应当计及一个星期的开始和结束，当<-302400s时，应当加上604800s，当>302400s时，应当减去604800s。

〔√〕

27、卫星在地心固定坐标系中的直角坐标化算为协议地球坐标系中的直角坐标，一般只考虑极移的影响。

〔√〕

28、观测瞬间的卫星位置和运动速度可用内插法求得。

〔√〕

29、观测窗口中卫星几何图形优劣由几何位置精度因子PDOP值反映，PDOP值愈大，几何图形分布愈好。

〔×〕

30、GPS控制网布设不受通视条件和距离限制。

〔×〕

31、GPS定位的实质是空间距离前方交会。

〔√〕

32、GPS接收机测定点在WGS84坐标系中的坐标差，这是绝对定位。

〔×〕

33、伪距差分的缺点是：

差分精度随着基准站到用户的距离增加而降低。

〔√〕

34、RTK属于伪距差分的一种。

〔×〕

35、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。

〔×〕

36、位置差分是指移动站利用GPS测定的坐标与基准站坐标之差求解的差分改正数精确定位的方法。

〔×〕

37、三差载波相位观测模型能消除整周模糊度。

〔√〕

38、导航是一种广义的动态定位。

〔√〕

39、导航的任务是引导航行体自起始点出发沿着预定的航线，经济而平安地到达目

的地。

〔√〕

40、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。

〔×〕

41、GPS卫星钟影响所产生误差可以采用卫星间求差方式减弱。

〔×〕

42、地面制造好的卫星钟进入卫星轨道会发生频率变化，这是由于相对论效应的影响〔√〕

43、精密星历只能在观测后1-2周才能得到，对导航和动态定位毫无意义〔√〕

44、通过GPS相对定位，可消除卫星钟差和多路径误差的影响。

〔×〕

45、电磁波通过电离层所产生的折射改正数与电磁波频率的平方成反比。

〔√〕

46、对于单频GPS接收机，减弱电离层影响，一般采用电离层模型加以改正。

〔√〕

47、当测站之间距离不太远时〔小于20km〕，采用卫星间同步观测值求差，可明显减弱对流层折射的影响。

〔√〕

48、GPS平面控制网精度与GPS天线高量测精度有关。

〔√〕

49、GPS接收机天线相位中心在垂直位置的偏差远大于水平方向的偏差。

〔√〕

50、GPS网点与点之间尽管不要求通视，但是考虑到利用常规测量加密时的需要，每点要有一个以上通视方向。

〔√〕

51、GPS网一般要求必须有闭合环线路〔√〕

52、在图上布设GPS网时，应进行精度估算，精度估算方法可参考三边网进行〔×〕

53、点连式几何强度和可靠性优于边连式〔×〕

54、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，那么该基线长度的中误差为5mm。

〔√〕

55、普通标石适用于各级网点的标石埋没。

〔×〕

56、GPS接收机的实测检验最少每年一次。

〔√〕

57、对于AA级的GPS控制网，都应选择双频接收机。

〔√〕

58、环视图就是表示测站周围障碍物的高度和方位的图形。

〔√〕

59、高度角大于截止高度角的卫星不能观测〔√〕

60、点之记就是在控制点旁做的标记〔×〕

61、作业调度就是安排各作业组到各个工地观测。

〔×〕

62、同步观测基线就是基线两端的接收机同时开机同时关机。

〔×〕

63、按照GPS信号的不同用途，接收机可分为导航型，测地型和授时型三类。

〔√〕

64、接收机的天线单元包括接收天线和前置放大器。

〔√〕

65、测地型GPS接收机，能够自动捕获和跟踪在视GPS卫星。

〔√〕

66、GPS技术可以答复“我在哪里〞和“现在是什么时间〞。

〔√〕

67、测地型接收机，主要采用伪距观测进行定位。

〔×〕

68、GPS定位中采用的RTK技术是属于动态绝对定位模式。

（×）

69、米级单点定位至少需要同步观测四颗卫星。

〔√〕

70、天线定向误差依定位精度不同而异，一般不超过±5°。

〔√〕

71、GPS网的同步环观测要求相互通视。

〔×〕

72、测定板块运动属于动态定位。

〔×〕

73、低等级的GPS静态测量，仪器高量一次即可。

〔×〕

74、RTD是载波相位差分技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。

〔×〕

75、理论上整周未知数N是一整数，但平差解算得的是一实数，将实数确定为整数在进一步平差时不作为未知数求解时，这样的结果称为双差固定解。

〔√〕

76、用安置在一个运动载体上的GPS信号接收机，自主地测得该运动载体的实时位置，从而描绘出运动载体的运行轨迹。

这种定位模式叫单点动态定位。

〔√〕

简答题

1、简述GPS的特点。

〔1〕全球性---全球范围连续覆盖；（4~12颗）

（2）全能性---三维位置、时间、速度...

〔3〕全天侯

〔4〕实时性----定位速度快；

〔5〕连续性

〔6〕高精度；

〔7〕抗干扰性能好，保密性好；

〔8〕控制性强。

2、相比GPS等系统，我国自行研制的北斗导航系统有哪些优缺点？

“北斗卫星导航系统〞系统是由空间卫星、地面控制中心站和北斗用户终端三局部构成与GPSGLONASS、Galileo等国外的卫星导航系统相比，北斗导航系统投资少，组建

快；具有通信功能；捕获信号快等。

但也存在着明显的缺乏和差距，如用户隐蔽性差；

无测高和测速功能；用户数量受限制；用户的设备体积大、重量重、能耗大等。

3、GPS系统的特点是什么？

无需通视、操作简单；同时得到三维坐标；定位精度高、用途广、全天候观测，观测时间短。

4、

（1）建立地球空间框架；

（2）监测地球动力系统—自转、板块运动、潮汐、海面地形等；

（3）大地测量定位；

（4）精密工程测量与变形监测；

（5）工程测量定位放样；

（6）精密授时效劳；

（7）气象信息测量。

5、卫星系统构成与功能：

（1）卫星系统配置：

工作卫星-----21

备用卫星-----3颗

（2）卫星分布：

卫星分布于6个轨道面

倾角----55度

高度----20210KM

（3）GPS卫星功能：

发送GPS信息

接收注入站信息，执行主控站指令

提供精密时间基准

数据处理、实时调整卫星姿态

地面控制系统构成与功能：

（1）地面控制系统构成：

主控站---1（美国联合空军执行中心）

监控站---5（美军事基地）

注入站---3（美军事基地）

（2）地面控制系统功能：

跟踪卫星轨道

计算卫星星历

监视卫星健康

实现时间同步

6、GNSS是全球定位导航系统的总称。

主要功能：

〔1〕定位-----确定几何位置（XYZ）

〔2〕授时-----时间提供基准

〔3〕导航----运动载体方向、速度及时间等。

引导运动载体到达预定目标和记录航迹的系统。

7、瞬时极天球坐标系：

原点位于地球质心，Z轴指向瞬时地球自转方向〔真天极〕，X轴指向瞬时春分点，Y轴按构成右手坐标系取向。

8、回归年〔Tropicalyear〕：

从地球上看，太阳绕天球的黄道一周的时间，即太阳中心从春分点到春分点所经历的时间，又称为太阳年。

1回归年=365.24220日=365日5小时