什么是GPS短gps基线解算原理测试场?

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GPS期末考试复习1
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《GPS测量原理及应用》题库 2
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哈工大《GPS原理及应用》期末考试B卷试题迟永刚 孟维晓 韩帅一、填空(每空2分,共40分)1.按照GPS系统的设计方案,GPS定位系统应包括 _______部分、 ________部分和 _________部分。2.在使用GPS软件进行平差计算时,需要选择 _______投影方式3.从误差来源分析,GPS测量误差大体上可分为以下三类:______ ,________和 ________。4.根据不同的用途,GPS网的图形布设通常有_______ 式、_______ 式、网连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。5.VDOP代表 ____________________________________________6.当地球自转360°时,卫星绕地球运行两圈,环绕地球运行一圈的时间为________小时58分。地面的观测者每天可提前4min见到同一颗卫星,可见时间约为_________ 小时。这样,观测者至少能观测到4颗卫星,最多可观测到11颗卫星。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 _______定位和 ______定位;若按参考点的不同位置,又可分为__________定位和 _________定位。8.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____________ 的方法,确定待定点的空间位置。9.GPS信号接收机,按用途的不同,可分为 __________型、_______ 和__________ 等三种。二、名词解释(每小题4分,共20分)1.GPS全球定位系统
2.星历误差
三、问答题(40分)1.简述GPS网的布网原则(12分)
2.什么是相对论效应?(8分)
3. GPS技术设计中应考虑哪些因素?(
4.如何减弱多路径误差(10分)
《GPS原理及应用》期末考试B卷试题一、填空(每空2分,共40分)1)空间卫星 地面监控 用户接收2)横轴墨卡托投影3)与GPS卫星有关的误差 与卫星信号传播有关的误差 与接收机有关的误差4)点连 边连5)垂直分量精度因子6)11 57)静态 动态 单点 相对8) 空间距离后方交会9) 导航 测地型 授时型二、名词解释(每小题5分,共20分)1.GPS全球定位系统答:GPS全球定位系统是一个空基全天候导航系统,它由美国国防部开发,用以满足军方在地面或近地空间获取一个通用参照系中的位置,速度和时间信息的要求。2.星历误差答: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。3.SA技术答:其主要内容是:(1)在广播星历中有意地加入误差,使定位中的已知点(卫星)的位置精度大为降低;(2)有意地在卫星钟的钟频信号中加入误差,使钟的频率产生快慢变化,导致测距精度大为降低。4.伪距答: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。三、问答题(40分)1.简述GPS网的布网原则(12分)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。2.什么是相对论效应?(8分)答:GPS卫星在高20200km的轨道上运行,卫星钟受狭义相对论效应和广义相对论效应的影响,其频率与地面静止钟相比,将发生频率偏移,这是精密定位中必须顾及的一种误差影响因素。3. GPS技术设计中应考虑哪些因素?(10分)答:技术设计主要是根据上级主管部门下达的测量任务书和GPS测量规范来进行的。它的总的原则是,在满足用户要求的情况下,尽可能减少物资、人力和时间的消耗。在工作过程中,要考虑下面一些因素:(1)测站因素;(2)卫星因素;(3)仪器因素;(4)后勤因素。4.如何减弱多路径误差(10分)答: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。GPS原理及应用期末复习题
1在20世纪50年代我国建立的1954年北京坐标系,采用的是克拉索夫斯基椭球元素,其长半径和扁率分别为( B )。A、a=6378140、α=1/298.257
B、a=6378245、α=1/298.3C、a=6378145、α=1/298.357
D、a=6377245、α=1/298.02.在使用GPS软件进行平差计算时,需要选择哪种投影方式(A)。A、横轴墨卡托投影
B、高斯投影C、等角圆锥投影
D、等距圆锥投影3.在进行GPS―RTK实时动态定位时,基准站放在未知点上,测区内仅有两个已知点,(
)定位测量的精度最高。A、两个已知点上
B、一个已知点高,一个已知点低C、两个已知点和它们的连线上
D、两个已知点连线的精度4.单频接收机只能接收经调制的L1 信号。但由于改正模型的不完善,误差较大,所以单频接收机主要用于(
)的精密定位工作。A、基线较短
B、基线较长
C、基线 ≥40km
D、基线 ≥30km5.GPS接收机天线的定向标志线应指向(
)。其中A与B级在顾及当地磁偏角修正后,定向误差不应大于±5°。A、正东
D、正北6.GPS卫星信号取无线电波中L波段的两种不同频率的电磁波作为载波,它们的频率和波长分别为(
):A、B、f1?1575.02MHz,?1?19.13cm
f2?1227.60MHz,?2?24.22cm f1?1575.32MHz,?1?19.23cm
f2?1227.66MHz,?2?22.42cmf1?1575.42MHz,?1?19.03cm
C、D、f2?1227.60MHz,?2?24.42cm f1?1575.62MHz,?1?19.53cm
f2?1227.06MHz,?2?24.12cm7.在GPS测量中,观测值都是以接收机的(
)位置为准的,所以天线的相位中心应该与其几何中心保持一致。A、几何中心
B、相位中心C、点位中心
D、高斯投影平面中心8.GPS系统的空间部分由21颗工作卫星及3颗备用卫星组成,它们均匀分布在(
)相对与赤道的倾角为55°的近似圆形轨道上,它们距地面的平均高度为20200Km,运行周期为11小时58分。A、3个
D、6个9.计量原子时的时钟称为原子钟,国际上是以(
)为基准。A、铷原子钟
B、氢原子钟
C、铯原子钟
D、铂原子钟10.我国西起东经72°,东至东经135°,共跨有5个时区,我国采用(
)的区时作为统一的标准时间。称作北京时间。A、东8区
D、西6区1.在20世纪50年代我国建立的1954年北京坐标系是( C )坐标系。A、
地心坐标系
B、 球面坐标系C、
参心坐标系
D、 天球坐标系2.我国在1978年以后建立了1980年国家大地坐标系,采用的是1975年国际大地测量与地球物理联合会第十六届大会的推荐值,其长半径和扁率分别为( A )。A、a=6378140、α=1/298.257
B、a=6378245、α=1/298.3C、a=6378145、α=1/298.357
D、a=6377245、α=1/298.03.我国西起东经72°,东至东经135°,共跨有(
)个时区,我国采用东8区的区时作为统一的标准时间。称作北京时间。A、2
D、54.双频接收机可以同时接收L1和 L2信号,利用双频技术可以消除或减弱
)对观测量的影响,所以定位精度较高,基线长度不受限制,所以作业效率较高。A、对流层折射
B、多路径误差
C、电离层折射
D、相对论效应5.GPS卫星信号取无线电波中L波段的两种不同频率的电磁波作为载波,
在载波L2上调制有(
)。A、P码和数据码
B、C/A码、P码和数据码C、C/A和数据码
D、C/A码、P码6.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(
)。A、 整周跳变
B、相对论效应C、 地球潮汐
D、负荷潮7.我国自行建立第一代卫星导航定位系统 “北斗导航系统”是全天候、全天时提供卫星导航信息的区域导航系统,它由(
)组成了完整的卫星导航定位系统。A、两颗工作卫星
B、两颗工作卫星和一颗备份星C、三颗工作卫星
D、三颗工作卫星和一颗备份星8.卫星钟采用的是GPS 时,它是由主控站按照美国海军天文台(USNO)的(
)进行调整的。在日零时对准,不随闰秒增加。A、世界时(UT0)
B、世界时(UT1)C、世界时(UT2)
D、协调世界时(UTC)9.在进行GPS―RTK实时动态定位时,需要计算在开阔地带流动站工作的最远距离,已知TRIMMRKⅡ(UHF)数据链无线电发射机天线的高度为9m,流动站天线的高度为2m,则流动站工作的最远距离为( A )。A、18.72m
D、16.61m10.基准站GPS接收机与TRIMMRKⅡ(UHF)数据链无线电发射机之间的数据传输波特率为(
)。A、4800
D、384001.双频接收机可以同时接收L1和 L2信号,利用双频技术可以消除或减弱(
)对观测量的影响,所以定位精度较高,基线长度不受限制,所以作业效率较高。A、对流层折射
B、多路径误差
C、电离层折射
D、相对论效应2. 在进行GPS―RTK实时动态定位时,需要计算在开阔地带流动站工作的最远距离,已知TRIMMRKⅡ(UHF)数据链无线电发射机天线的高度为9m,流动站天线的高度为2m,则流动站工作的最远距离为( A )。A、18.72m
D、16.61m3.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( A )。A、 整周跳变
B、相对论效应C、 地球潮汐
D、负荷潮4. GPS接收机天线的定向标志线应指向(
)。其中A与B级在顾及当地磁偏角修正后,定向误差不应大于±5°。A、正东
D、正北5. 在GPS测量中,观测值都是以接收机的(
)位置为准的,所以天线的相位中心应该与其几何中心保持一致。A、几何中心
B、相位中心C、点位中心
D、高斯投影平面中心6. 1977年我国极移协作小组确定了我国的地极原点,记作( B )。
A、JYD1958.0
B、JYD1968.0
C、JYD1978.0
D、JYD1988.07. 1884年在美国华盛顿召开的国际会议决定采用一种分区统一时刻,把全球按经度划分为24个时区,每个时区的经度差为15 °,则相邻时区的时间相差1h。这种时刻叫(
)。A、世界时
D、区时8. 地球在绕太阳运行时,地球自转轴的方向在天球上缓慢地移动,春分点在黄道上随之缓慢移动,这种现象称为(
)。A、岁差
B、黄赤交角
D、黄道9. 我国西起东经72°,东至东经135°,共跨有5个时区,我国采用(
)的区时作为统一的标准时间。称作北京时间。A、东六区
D、东9区10. 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,最大距离可为平均距离的 ( B )倍。A、1~2
D、2~41.在GPS测量中,观测值都是以接收机的(
)位置为准的,所以天线的相位中心应该与其几何中心保持一致。A、几何中心
B、相位中心C、点位中心
D、高斯投影平面中心2. 在使用GPS软件进行平差计算时,需要选择哪种投影方式( A )。A、横轴墨卡托投影
B、高斯投影C、等角圆锥投影
D、等距圆锥投影3. 计量原子时的时钟称为原子钟,国际上是以(
)为基准。A、铷原子钟
B、氢原子钟
C、铯原子钟
D、铂原子钟4. GPS系统的空间部分由21颗工作卫星及3颗备用卫星组成,它们均匀分布在( D )相对与赤道的倾角为55°的近似圆形轨道上,它们距地面的平均高度为20200Km,运行周期为11小时58分。A、3个
D、6个5. GPS定位是一种被动定位,必须建立高稳定的频率标准。因此每颗卫星上都必须安装高精确度的时钟。当有1310时,将引起( B )M的距离误差。 ―
9s的时间误差A、20
D、506.在20世纪50年代我国建立的1954年北京坐标系,采用的是克拉索夫斯基椭球元素,其长半径和扁率分别为( B )。A、a=6378140、α=1/298.257
B、a=6378245、α=1/298.3C、a=6378145、α=1/298.357
D、a=6377245、α=1/298.07.GPS卫星信号取无线电波中L波段的两种不同频率的电磁波作为载波,它们的频率和波长分别为(
):A、f1?1575.02MHz,?1?19.13cm
f2?1227.60MHz,?2?24.22cmB、f1?1575.32MHz,?1?19.23cm
f2?1227.66MHz,?2?22.42cmC、f1?1575.42MHz,?1?19.03cm
f2?1227.60MHz,?2?24.42cmD、f1?1575.62MHz,?1?19.53cm
f2?1227.06MHz,?2?24.12cm8.测量工作的直接目的是要确定地面点在空间的位置。早期解决这一问题都是采用(
)测量的方法。A、卫星
D、无线电9.GPS卫星信号取无线电波中L波段的两种不同频率的电磁波作为载波,在载波L2上调制有(
)。A、P码和数据码
B、C/A码、P码和数据码C、C/A和数据码
D、C/A码、P码10. 我国自行建立第一代卫星导航定位系统 “北斗导航系统”是全天候、全天时提供卫星导航信息的区域导航系统,它由(组成了完整的卫星导航定位系统。A、两颗工作卫星
B、两颗工作卫星和一颗备份星C、三颗工作卫星
D、三颗工作卫星和一颗备份星1. GPS卫星之所以要发射两个频率的信号,其主要目的是为了 B 。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2. 组成宽巷观测值(wide lane)的主要目的是为了 C 。A、消除电离层延迟 B、提高定位精度 C、便于确定整周模糊度 D、检核3. 未经美国政府特许的用户不能用 D 来测定从卫星至接收机间的距离。A、C/A码 B、Ll 载波相位观测值C、载波相位观测值 D、Y码4. 利用广播星历进行单点定位时,所求得的站坐标属于 C 。A、1954北京坐标系 B、1980年西安坐标系C、WGS-84 D、ITRF5. 在一般的GPS 短基线测量中,应尽量采用 C 。 A、单差解 B、三差解 C、双差固定解 D、双差浮点解1、GPS卫星星座配置有(
)颗在轨卫星。A. 21
B. 12 C. 18 D. 242、UTC是指( C
)。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3、AS政策是指(
)。A. 紧密定位服务
B. 标准定位服务C. 选择可用性
D. 反电子欺骗4、GPS定位中,信号传播过程中引起的误差主要包括大气折射的影响和(
A )影响。A. 多路径效应
B. 对流层折射C. 电离层折射
D. 卫星中差5、一般地,单差观测值是在( A
)的两个观测值之间求差。A. 同卫星、同历元、异接收机
B. 同卫星、异历元、异接收机 B
)C. 同卫星、同历元、同接收机6、双差观测方程可以消除(
)。A. 整周未知数
B. 多路径效应7、C/A码的周期是(
)。 D. 同卫星、异历元、异接收机
C. 轨道误差D. 1ns D. 接收机钟差 A. 1ms
C. 38星期9、在GPS测量中,观测值都是以接收机的(
)位置为准的,所以天线的相位中心应该与其几何中心保持一致。A、几何中心
B、相位中心C、点位中心
D、高斯投影平面中心10、岁差和章动旋转变换是用于哪两个坐标系之间的转换( A
)。A、瞬时极天球坐标系与平天球坐标系B、瞬时极天球坐标系与平地球坐标系C、瞬时极天球坐标系与瞬时极地球坐标系D、平天球坐标系与平地球坐标系1.GPS广播星历中不包含??????????????????????(
)?GPS卫星的六个轨道根数?GPS卫星钟的改正
?GPS观测的差分改正
?GPS卫星的健康状态2.以下哪个因素不会削弱GPS定位的精度???????????????(
)? 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? 测站设在大型水库旁边? 在SA期间进行GPS导航定位? 夜晚进行GPS观测3.GPS卫星之所以要发射两个频率的信号,主要目的是?????????(
)?消除对流层延迟?消除多路径误差?电离层延迟?GPS时
?消除电离层延迟 ?增加观测值个数 ?卫星钟差
?对流层延迟 4.GPS观测值在接收机间求差后可消除?????????????????(
) ?接收机钟差
5.GPS测量中,卫星钟和接收机钟采用的是哪种时间系统????????(
) ?国际原子时 ?协调世界时 1、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数据,采用(A )的方法,确定待定点的空间位置。
A、空间距离后方交会
C、空间角度交会
B、空间距离前方交会 D、空间直角坐标交会 C、3
D、2 2、根据GPS定位原理,至少需要接收到(B )颗卫星的信号才能定位。 B、43、在以下定位方式中,精度较高的是(C )。 A、绝对定位
B、相对定位D、伪距实时差分 C、载波相位实时差分4、GPS技术给测绘界带来了一场革命,下列说法不正确的是(A)A、利用GPS技术,测量精度可以达到毫米级的程度B、与传统的手工测量手段相比,GPS技术有着测量精度高的优点C、GPS技术操作简便,仪器体积小,便于携带D、当前,GPS技术已广泛应用于大地测量、资源勘查、地壳运动观测等领域5、与传统的手工测量手段相比,GPS技术具有的特点是(C)A、测量精度高,操作复杂B、仪器体积大,不便于携带C、全天候操作,信息自动接收、存储D、中间处理环节较多且复杂6、GPS测量中,在测区中部选择一个基准站安置一台接收设备连续跟踪所有可见卫星,另一台接收机依次到各点流动设站,每点观测数分钟。该作业模式是(B)A、经典静态定位模式
B快速静态定位C、准动态定位A 1.023MHzC 102.3 MHz
D、动态定位 7、GPS卫星信号的基准频率是多少?(B) B 10.23 MHz
D 1023 MHz8、周跳产生的原因( )A、建筑物或树木等障碍物的遮挡B、电离层电子活动剧烈C、多路径效应的影响D、卫星信噪比(SNR)太高9、组成闭合环的基线向量按同一方向(顺时针或逆时针)矢量的各个分量的和是(C)A、基线闭合差C、分量闭合差
B、闭合差 D、全长闭合差10以下哪个因素不会削弱GPS定位的精度(D)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1.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数据,采用( )的方法,确定待定点的空间位置。A)空间距离后方交会B)空间距离前方交会C)空间角度交会D)空间直角坐标交会2.根据GPS定位原理,至少需要接收到( )颗卫星的信号才能定位。A)6
D)23. 实时差分定位一般有分为:位置实时差分、伪距实时差分和( )。A) 时间实时差分B)载波相位实时差分C) 速度实时差分D)坐标实时差分4.单频接收机只能接收经调制的L1信号。但由于改正模型的不完善,误差较大,所以单频接收机主要用于( )的精密定位工作。A、基线较短 B、基线较长 C、基线≥40km
D、基线≥30km5.在GPS测量中,观测值都是以接收机的( )位置为准的,所以天线的相位中心应该与其几何中心保持一致。A、几何中心 B、相位中心 C、点位中心整的卫星导航定位系统。A、两颗工作卫星
B、两颗工作卫星和一颗备份星C、三颗工作卫星
D、三颗工作卫星和一颗备份星7.双频接收机可以同时接收L1和 L2信号,利用双频技术可以消除或减弱
)对观测量的影响,所以定位精度较高,基线长度不受限制,所以作业效率较高。A、对流层折射
B、多路径误差
C、电离层折射
D、相对论效应8.GPS卫星信号取无线电波中L波段的两种不同频率的电磁波作为载波,在载波D、高斯投影平面中心 6、我国自行建立第一代卫星导航定位系统“北斗导航系统”是全天候、全天时提供卫星导航信息的区域导航系统,它由()组成了完L2上调制有(
)。A、P码和数据码
B、C/A码、P码和数据码C、C/A和数据码
D、C/A码、P码9在使用GPS软件进行平差计算时,需要选择哪种投影方式(A)。A、横轴墨卡托投影
B、高斯投影C、等角圆锥投影
D、等距圆锥投影10. 地球在绕太阳运行时,地球自转轴的方向在天球上缓慢地移动,春分点在黄道上随之缓慢移动,这种现象称为(
)。A、岁差
B、黄赤交角
GPS系统的空间部分由21颗工作卫星及3颗备用卫星组成,它们均匀分布在(
)相对与赤道的倾角为55°的近似圆形轨道上,它们距地面的平均高度为20200Km,运行周期为11小时58分。①、3个
④、6个.7. 下列不是模型改正法所针对的误差源是(
)①相对论效应
②电离层延迟
③卫星钟差
④卫星轨道误差9.
GPS卫星信号的基准频率是多少?( 2
)① 1.023MHz
② 10.23 MHz
③ 102.3 MHz
④ 1023 MHz10.下列误差不是与传播途径有关的是(3
)①电离层延迟
②对流层延迟
③相对论效应
④多路径效应11. 下列不属于整周跳变的修复常用的方法的是()①屏幕扫描法
②三差法③残差法
④高次差拟合法12. 确定相位模糊度的方法可分为哪三种 ( )。a 直接解求法
c多普勒法d 消去法
e 伪距法① abc
④bde13. 单站差分按基准站发送的信息方式来分,可分为 (
) 三种 。a 位置差分
d 载波相位差分② abc
④cbd14. 下列GPS网图形设计中,几何强度和可靠性指标最高,但是花费的经费和时间多的方法是( )点连式
④边点混合连接式15. 网平差的方法有很多种,其中以一个已知点和一条已知基线作为起算数据,且保证了GPS网转换后整体以及相对几何关系的不变性的是(
)① 二维约束平差
②三维无约束平差③ 二维联合平差
④三维联合平差
1.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数据,采用( )的方法,确定待定点的空间位置。AA)空间距离后方交会
B)空间距离前方交会
C)空间角度交会
D)空间直角坐标交会2.GPS信号接收机,按用途的不同,可分为( )、测地型和授时型等三种。DA)大地型
D)导航型3.GPS具有测量三维位置、三维速度和( )的功能。A)三维坐标
B)导航定向
C)坐标增量
D)时间4.GPS工作卫星,均匀分布在( )个轨道上。A)4个
D)7个5.GPS目前所采用的坐标系统,是( )。
A) WGS-72系
B)WGS-84系
C) 西安80系
D)北京54系 6.实时差分定位一般有分为:位置实时差分、伪距实时差分和( )。
7.在以下定位方式中,精度较高的是( )。A) 时间实时差分
B)载波相位实时差分
C) 速度实时差分
D)坐标实时差分 A)绝对定位
B)相对定位
C)载波相位实时差分
D)伪距实时差分
B8.GPS网的图形设计主要包括边连式、边点混合连接式、网连式还有(
A)三角锁连接B)边边式
C)立体连接式
9.广域差分主要是为了削弱这些误差源,它们分别是大气延时误差、卫星钟误差(
A D)系统误差B A)星历误差 B)接收机误差 C)电离层误差
10.利用测距码进行测距的优点是便于对系统进行控制和管理(如AS)、
易于捕获微弱的卫星信号还有(
A)减少搜索时间
C)减少误差
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?(
)? C/A码? Ll载波相位观测值 ? Y码?海拔高 ? 载波相位观测值 ?大地高
B)可提高测距精度 D)容易进行处理 4.在高程应用方面GPS可以直接精确测定测站点的???????????(
) ?正常高
?水准高5.在一般的GPS 短基线测量中,应尽量采用?????????????(
)?双差固定解一. 单选题 ?三差解
?双差浮点1. 以下哪个因素不会削弱GPS定位的精度(D) 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2. GPS卫星信号的基准频率是多少?(B)A 1.023MHz B 10.23 MHz C 102.3 MHz D 1023 MHz3. GPS测量中,卫星钟和接收机钟采用的是哪种时间系统?(B)A 恒星时 B GPS时 C 国际原子时 D 协调世界时4. WGS-84系属于:(D)A 瞬时天球坐标系 B 协议天球坐标系C 瞬时地球坐标系 D 协议地球坐标系5. 载波相位测量值在历元间求差后可消去(D)A. 接收机钟差 B卫星钟差 C 电离层延迟 D整周未知数6. 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为(B)A. 4mm B. 5mm C. 2mm D.3 mm7. 美国GPS中的SA政策对GPS卫星钟影响所产生误差可以采用哪种方式减弱(A)A. 测站间求差 B. 卫星间求差 C. 历元间求差 D. AS8. 在高程应用方面GPS可以直接精确测定测站点的(A)A. 大地高 B. 正常高 C. 水准高 D. 海拔高9. 下列哪种时间标示法最不适合直接用于科学计算?(A)A 历法 B 儒略日 C 约化儒略日 D 年积日10. 我们可以采用六个轨道根数表示卫星的位置,在无摄运动中,六个轨道根数中会随着时间变化的根数是(D)A. 轨道长半轴 B. 轨道倾角 C. 升交点赤经 D. 平近点角一、 填空题1. 全球定位系统是由空间部分、地面监控部分和 用户 部分组成的。其中地面监控部分是由 主控站 、 监测站 、 注入站 、和 通信及辅助系统 组成的。2. GPS卫星信号是由 载波 、 测距码 、和 导航电文 三部分组成的。3. GPS卫星是采用 二进制相位调制法 来进行信号调制的。4. 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 信号频率的平方 成反比。5. 在软件控制下能依次对多个卫星进行观测,且循环观测一次的时间大于20ms的通道称为 序贯 通道。6. 在接收机间求一次差后可消除 卫星钟差 参数,继续在卫星间求二次差后可消除 接收机间的相对钟差 参数,再在历元间求三次差后可消除 双差整周模糊度 参数。三、 名词解释1、整周跳变:在载波相位测量中,整周计数是[]0,itt时间段内的累积值,()rFφ则是一个瞬时观测值,观测时若由于卫星信号被挡等原因而引起累积工作中断,则当信号恢复跟踪后整周计数将会丢失NΔ,这种()Intφ出错()rFφ正确的现象称整周跳变。2、接收通道:跟踪、量测、处理卫星信号的设备,由无线电元器件、数字电路等硬件和常用软件组成,一个接收通道在同一时间内只能接收一个卫星信号,据工作方式不同,可分为序贯通道、多路复用通道、多通道等。3、导航电文:由卫星向用户发送的有关卫星的位置、工作状态、卫星钟差及电离层延迟参数等信息的一组二进制代码,也称数据码。4、重建载波:由于载波上已用二进制相位调制法调制了测距码和导航电文,故接收到的卫星信号的相位也不连续,所以在进行载波相位测量前,必须设法将调制信号去掉,恢复载波,此项工作称重建载波,一般可采用码相关法、平方法等方法进行。5、相对论效应:由于卫星钟和接收机钟所处的重力位不同,运动速度不同而导致钟的误差,前者为广义相对论效应,后者为狭义相对论效应,对GPS卫星而言,其综合影响平均为4.45 310-10 2f,可在生产原子钟时调低其频率的方法来解决,其变化部分需用公式加以改正。6、广域差分GPS:在相当大的区域中均匀布设少量GPS基准站,各基准站均将观测值送往数据处理中心以便卫星星历误差、卫星钟将、电离层延迟模型等分离出来,并播发给用户的差分GPS系统称广域差分GPS。7、天线平均相位中心偏差:天线对中是以其几何中心为准的,而不以平均相位中心为准,两者之差称天线平均相位中心偏差,一般可采用归心改正法或相对定位时天线统一指北的方法等消除其影响。四、 问答题(要点)1.在全球定位系统中为何要用测距码来测定伪距?答:用测距码测距有下列优点:(1) 易于将十分微弱的卫星信号从噪声的汪洋大海中提取出来;(2) 可提高测距精度;(3) 可用码分多址技术来区分、处理不同卫星的信号;(4) 便于对整个系统进行控制和管理。
2.为什么说快速而准确地确定整周模糊度是载波相位测量中的关键问题?答:(1) 精确的()rFφ及修复周跳后的整周计数只有与正确的N配合使用才有意义,N出错将严重损害定位精度和可靠性。(2) 在一般的GPS测量中,定位所需的时间即为确定模糊度所需的时间,快速确定N对提高GPS定位速度,提高作业效率具有重要作用。3.什么叫多路径误差?在GPS测量中可采用哪些方法来消除或消弱多路径误差?答:经测站附近的反射物反射后的卫星信号若进入GPS接收机就将与直接进入接收机的信号产生干涉,从而使观测值产生偏差,这就是所谓的多路径误差。解决方法有(1) 选择合适的站址,远离信号反射物;(2) 选择合适的接收机(装抑径板、抑径圈,抑制反射信号等);(3) 适当延长观测时间;1.目前正在运行的全球卫星导航定位系统有美国的(GPS)和俄罗斯的(GLONASS)。我国的第一代卫星导航定位系统称为(北斗卫星导航定位系统),欧盟计划组建的卫星导航定位系统称为(GALILEO)。2.GPS卫星系统由空间部分、( 地面控制部分
)和( 用户部分 )三部分组成。3.按用途,可将GPS接收机分为(导航型接收机)、(测地型接收机)和(授时型接收机)三种。4.根据测距的原理,可将GPS定位的方法分为( 伪距法定位
)、载波相位测量定位和(差分GPS定位)三种。5.GPS卫星发送的信号是由载波、( 测距码
)和( 导航电文 )三部分组成的。6.广域差分可纠正的误差种类包括(
大气延时误差
)和( 卫星钟差误差 )。7.单站差分GPS按基准站发送的信息方式来分,可分为( 位置差分 )、( 伪距差分 )和相位差分。8.GPS测量中,减弱电离层影响的措施包括(利用双频观测)、(利用电离层改正模型)和利用同步观测求差。9.GPS测量中,与卫星有关的误差包括(? 卫星星历误差
)和( 卫星钟的钟误差
)和( 相对论效应 )。10.多路径误差的大小取决于( 间接波的强弱 )和( 用户接收天线抗御间接波的能力 )。1.GPS全球定位系统具有全能性、全球性、全天候、 连续
性和实时性的导航、定位和定时功能。能为各类用户提供精密的 三维坐标
、速度和时间。2. GPS信号接收机,按用途的不同,可分为
型、测地型和授时型等三种。3.在定位工作中,可能由于
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
。4.按照GPS系统的设计方案,GPS定位系统应包括
部分和用户接收部分。5.在接收机和卫星间求二次差,可消去两测站接收机的
相对钟差 改正。在实践中应用甚广。6.根据不同的用途,GPS网的图形布设通常有
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。16. 我国目前常用的两个国家大地坐标系是(1954年北京坐标系
1980年国家大地坐标系
)。17. GLONASS系统由空间卫星星座,(地面控制
)和(用户设备
)三大部分组成。18.北斗导航定位系统的空间部分由(
两颗地球静止同步卫星
)和(颗在轨道备份卫星
)组成。19.GPS使用L波段的两种载波波长分别是(
19cm )和(
)。(只保留整数部分)20.( 基准
坐标系)两方面要素构成了完整的坐标参考系统.21. 测距方法分为(双程测距
)和(单程测距
)。22.(C/A )码目前只被调制在L1上。23. 回避法所针对的误差源(电磁波干扰
)和(多路径效应
)。24. 卫星钟差消除方法(使用卫星钟差改正模型
)25. GPS卫星位置采用(
)大地坐标系。26. GPS卫星星历分为(
后处理星历
)。27. 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(空间距离后方交会
)的方法,确定待定点的空间位置。1、简述GPS系统的特点定位精度高
(1分)观测时间短
(1分)测站间无需通视
(1分)可提供三维坐标 (1分)操作简便(0.5分)全天候作业(1分)功能多,应用广(0.5分)2、简述无摄运动中开普勒轨道参数。轨道椭圆的长半径;(1分)轨道椭圆偏心率(或轨道椭圆的短半径);(1分)卫星的真近点角;(1分)升交点赤经;(1分)轨道面倾角;(1分)近地点角距。(1分)1、GPS误差来源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。2、如何重建载波?其方法和作用如何?答:在GPS信号中由于已用相位调整的方法在载波上调制了测距码和导航电文,因而接收到的载波的相位已不在连续,所以在进行载波相位测量之前,首先要进行解调工作,设法将调制在载波上的测距码和卫星电文去掉,重新获取载波。重建载波一般可采用两种方法:一是码相关法,另一种是平方法。采用前者,用户可同时提取测距信号和卫星电文,但用户必须知道测距码的结构;采用后者,用户无须掌握测距码的结构,但只能获得载波信号而无法获得测距码和卫星电文。
3.简述GPS网的布网原则(9分)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。二. 多选题1. GPS广播星历中包含哪些内容(ACD)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3. 宽巷组合观测值的特点有(ABC)A 波长较长 B 易于确定整周模糊度C 测量噪声较大 D 无电离层折射延迟4. 对于导航电文的第三数据块,下列哪些说法正确?(ABCD)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5. 可以通过下列哪些类型的文件获取GPS卫星位置信息(AC)A. SP3文件 B. RINEX格式的M文件C. RINEX格式的N文件 D. RINEX格式的O文件6. 产生整周跳变的原因包括(ACD)A.接收机在高速动态下运行 B.接收机电源故障C.信号被干扰 D. 信号被遮挡7. 天顶方向的总电子含量与(BCD)相关A. 卫星高度角 B 地方时C.太阳活动情况 D 测站地理位置8. GPS数据处理通常分为(AC)主要阶段。A. GPS网基线处理 B. GPS数据分发C.GPS网平差 D.GPS RTK9. GPS测量中的误差按来源不同可以分为(ABC)A. 与传播路径有关的误差 B.与卫星有关的误差C.与接收设备有关的误差 D.与测站环境有关的误差10. GPS接收机天线平均相位中心偏差与(AB)有关A. 天线类型 B. 接收信号频率C. 卫星天线相位中心偏差 D. SA
49、ASHTECH Locus 数据处理软件中的 B 文件是观测79、天球坐标系的原点在 地球质心 。数据文件。
80、美国政府对不同GPS用户提供标准定位服务和精密50、ASHTECH Locus 数据处理软件中的 E文件是星历文定位服务 。件。
81、δ技术干扰 星历数据 。51、ASHTECH Locus 数据处理软件中的 alm文件叫 历82、天球坐标系的X 轴指向春分点 。书 文件。
83、地球坐标系的X 轴指向格林泥治子午线与地球赤道52、ASHTECH Locus 数据处理软件中输入的点名和点号的交点 。是 4 字符。
84、参心坐标系的原点是 参考椭球中心 。53、GPS系统主要由地面控制部分、空间部分 和用户三85、协调世界时以 原子 时秒长为尺度。个部分构成。
86、参考历元的开普勒轨道参数,称为 参考星历。54、GPS卫星分布在 6 个轨道平面内。 。
87、 GPS绝对定位精度除了与观测量的精度有关外, 还55、空间直角坐标系的转换用 七 参数法。
与 卫星分布的几何图形 有关。56、GPS信号包括载波、测距码和 数据码 等信号分量。88、载波相位测量测定的是载波从卫星到接收机的 相位57、GPS测距码包括 C/A 码、P码和新增的 L2C 码。
之差 。58、将较低频的测距码和数据码加载到较高频的载波上89、北京54坐标系使用的是 克拉索夫斯基 椭球 。
的过程,称为 调制 。
90、GPS直接测定的是 WGS-84 坐标系中的大地经度、大59、将较低频的测距码和数据码从较高频的载波上的分地纬度和大地高 。离出来的过程,称为 解调 。
91、 GPS用户部分由 GPS接收机 、 后处理软件 和 用60、开普勒六参数有as 、es、V、Ω、I和 ω 。
户设备 所组成。61、预报星历通常包括 开普勒参数 和轨道摄动项参数92、 升交点赤经是含地轴和春分点的子午面 与 含地轴62、P码的测距精度为 0.293m 。
和升交点的子午面之间的交角。63、载波L1 的测距精度为 1.9mm 。
93、AODC是 改正数的外推时间间隔。64、电磁波的频率越 小 ,电离层折射的影响越大 。
94、卫星在摄动力影响下运动的轨道参数称为 受摄轨道65、电离层的折射率 大于 1。
参数 。66、数字信息每秒传输的比特数,称为 导航电文的传输95、P码的精度比 C/A码精 度 高 10倍 。速率 。
96、GPS卫星星历分为 预报星历(广播星历) 和后处理67、传输一个码元所需的时间,称为 码元宽度 。
星历 。68、P码周期太长,难以锁定。因此,通常采用先锁定 C/A 97、后处理星历 星历必须事后向有关部门有偿才能获码 ,再通过导航电文中的 Z确定观测瞬间在P码周期中得 。所处的准确位置,从而迅速捕获 P码 。
98、受岁差影响下的北天极,称为 瞬时平北天极 。69、按所选参考点不同,定位方法可分为绝对定位和 相99、卫星绕地球相对运动,一般用 空固 坐标表示,而对 定位 。
测站与地球一起运动,一般用地70、按接收机所处状态不同,定位方法可分为 静态 定固坐标表示 。位和动态定位。
100、静态相对定位是指在作业过程中,利用两台以上接71、按观测量的不同,GPS定位的观测方法可分为码相位收机分别安置在基线两端在静止状态下同步观测 GPS卫观测和 载波 相位观测 。
星获得充分的观测数据,经过数据处理确定基线两端点72、GPS载波相位测量中,载波相位差可分为三个部分,的 坐标。它们是 相位差的 整周 部分、 101.子午卫星导航系统采用6颗卫星,并都通过地球的 初始历元到观测历元的整周变化数部分和观测历元的小南北极运行。数部分。
102.按照《规范》规定,我国GPS测量按其精度依次划73、PDOP为 几何(位置) 精度衰减因子。
分为AA、A、B、C、D、E六级,其中C级网的相邻点之74、按照基准站数量不同,差分定位可分为 单基站 差间的平均距离为15~10km,最大距离为 40 km。分和多基准站差分。
103.在GPS定位测量中,观测值都是以接收机的相位中75、按照基准站发送修正数据的类型不同,单基站差分心位置为准的,所以天线的相位中心应该与其几何 中心又可分为位置差分、伪距差分和 载波相位 差分等。
保持一致。76、按照对GPS信号处理时间的不同,差分定位可分为104.按照GPS系统的设计方案,GPS定位系统应包括
空实时差分和 后处理 差分 。
间卫星部分、地面监控部分和用户接收部分。77、电离层折射的影响白天比晚上 大 ,冬天比夏天小 。105.在使用GPS软件进行平差计算时,需要选择 横轴墨78、卫星的高度角越 小 ,对流层折射的影响越大。
卡托投影投影方式106.从误差来源分析,GPS测量误差大体上可分为以下三115.在接收机和卫星间求二次差,可消去两测站接收机类:卫星误差
, 信号传播误差
接收机误差
改正。在实践中应用甚广。107.根据不同的用途,GPS网的图形布设通常有
.当地球自转360°时,卫星绕地球运行两圈,环绕式、
式、网连式及边点混合连接四种基本方式。地球运行一圈的时间为
小时58分。地面的观选择什么方式组网,取决于工程所要求的精度、野外条测者每天可提前4min见到同一颗卫星,可见时间约为
件及GPS接收机台数等因素。 小时。这样,观测者至少能观测到4颗卫星,最多可观测108.美国国防部制图局(DMA)于1984年发展了一种新的到11颗卫星。世界大地坐标系,称之为美国国防部1984年世界大地坐117.利用GPS进行定位有多种方式,如果就用户接收机标系,简称
。 天线所处的状态而言,定位方式分为 静态
动109.当使用两台或两台以上的接收机,同时对同一组卫态
定位;若按参考点的不同位置,又可分为 单点
星所进行的观测称为
定位。110.双频接收机可以同时接收L1和 L2信号,利用双频技118.GPS定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置术可以消除或减弱
电离层折射
对观测量的影作为已知的起算数据,采取
空间距离后方交会
响,所以定位精度较高,基线长度不受限制,所以作业的方法,确定待定点的空间位置。效率较高。 119.GPS信号接收机,按用途的不同,可分为 导航型、
111.在定位工作中,可能由于卫星信号被暂时阻挡,或测地型和
授时型等三种。受到外界干扰影响,引起卫星跟踪的暂时中断,使计数120.数据码即导航电文,它包含着卫星的星历、卫星
工器无法累积计数,这种现象叫
。 作状态、时间系统
运行状态、轨道摄动改正、112.PDOP代表
空间位置图形强度因子
VDOP代表大气折射改正、由C/A码捕获P码的信息等。垂直分量精度因子
水平分量精度因子
121.动态定位是用GPS信号
实时地测得运动载体的位113.GPS工作卫星的主体呈圆柱形,整体在轨重量为置。按照接收机载体的运行速度,又将动态定位分成低843.68K,它的设计寿命为
年,事实上所有动态、中等动态、高动态三种形式。GPS工作卫星均能超过该设计寿命而正常工作。 122.GPS网一般是求得测站点的三维坐标,其中高程为
114.用GPS定位的方法大致有四类:多普勒法
、伪大地高,而实际应用的高程系统为正常高系统。距法、射电干涉测量法、
载波相位测量法
。目前123.利用双频技术可以消除或减弱
电离层折射对观测在测量工作中应用的主要方法是静态定位中的伪距法和量的影响,基线长度不受限制,所以定位精度和作业效载波相位测量法。 率较高。
二、名词解释1.GPS卫星的导航电文:GPS卫星的导航电文是用户用来间信息的要求。定位和导航的数据基础。它主要包括:卫星星历、时钟7.星历误差:实际上就是卫星位置的确定误差。星历误改正、电离层时延改正、工作状态信息以及C/A码转换差是一种起始数据误差,其大小主要取决于卫星跟踪站到捕捉P码的信息。
的数量及空间分布、观测值的数量及精度、轨道计算时2. 同步观测环:三台或三台以上接收机同步观测所获得所用的轨道模型及定轨软件的完善程度等。的基线向量构成的闭合环。 8.SA技术:其主要内容是:(1)在广播星历中有意地加3.静态定位:如果在定位时,接收机的天线在跟踪GPS入误差,使定位中的已知点(卫星)的位置精度大为降卫星过程中,位置处于固定不动的静止状态,这种定位低;(2)有意地在卫星钟的钟频信号中加入误差,使钟方式称为静态定位。 的频率产生快慢变化,导致测距精度大为降低。4.GPS全球定位系统:GPS全球定位系统是一个空基全天伪距:GPS定位采用的是被动式单程测距。它的信号发射候导航系统,它由美国国防部开发,用以满足军方在地时刻是卫星钟确定的,收到时刻则是由接收机钟确定的,面或近地空间获取一个通用参照系中的位置,速度和时这就在测定的卫星至
接收机的距离中,不可避免地间信息的要求。 包含着两台钟不同步的误差影响,所以称其为伪距。5.岁差:在日月引力和其他天体引力对地球隆起部分的9.差分GPS利用设置在坐标已知的点(基准站)上测定作用下,地球自转轴方向不再保持不变,这使春分点在GPS测量定位误差,用以提高在一定范围内其它GPS接收黄道上产生缓慢的西移现象,这种现象在天文学中称为机(流动站)测量定位精度的方法岁差。 10.相对定位:确定进行同步观测的接收机之间相对位6.GPS全球定位系统:GPS全球定位系统是一个空基全天置的定位方法,称为相对定位。候导航系统,它由美国国防部开发,用以满足军方在地11.实测星历:它是根据实测资料进行拟合处理而直接面或近地空间获取一个通用参照系中的位置,速度和时得出的星历。它需要在一些已知精确位置的点上跟踪卫星来计算观测瞬间的卫星真实位置,从而获得准确可靠14.轨道摄动:卫星的真实轨道与正常轨道之间的差异,的精密星历。 称为轨道摄动。12.同步观测环;三台或三台以上接收机同步观测所获15.极移:地球瞬时自转轴在地球上随时间而变,称为得的基线向量构成的闭合环。 地极移动,简称极移13.导航电文:主要包括卫星星历、时钟改正、电离层16.单点定位:仅单独利用一台接收机确定待定点在地延时改正、工作状态和C/A码转换到捕获P码的信息 固坐标系中的绝对位置的方法
三、问答题1.试述WGS―84坐标系的几何定义答:坐标系的原点是地球的质心,Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极(CTP)方向,X轴指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交点,Y轴和Z、X轴构成右手坐标系。
:载波相位观测值(cycle);:载波波长(m)2.如何减弱多路径误差 :站星距(m);c :真空中的光速(m/s)答:多路径误差不仅与反射系数有关,也和反射物离测:接收机钟差(s); :卫星钟差(s)站的距离及卫星信号方向有关,无法建立准确的误差改:对流层折射(m); :电离层折射(m)正模型,只能恰当地选择站址,避开信号反射物。例如::卫星星历误差(m); :整周模糊度 (cycle);t :(1)选设点位时应远离平静的水面,地面有草丛、农作观测历元时刻。物等植被时能较好吸收微波信号的能量,反射较弱,是5. GPS技术设计中应考虑哪些因素?较好的站址。(2)测站不宜选在山坡、山谷和盆地中。(3)答:技术设计主要是根据上级主管部门下达的测量任务测站附近不应有高层建筑物,观测时也不要在测站附近书和GPS测量规范来进行的。它的总的原则是,在满足停放汽车。
用户要求的情况下,尽可能减少物资、人力和时间的消3.简述GPS网的布网原则 耗。在工作过程中,要考虑下面一些因素:(1)测站因答:为了用户的利益,GPS网图形设计时应遵循以下原则: 素;(2)卫星因素;(3)仪器因素;(4)后勤因素。(1)GPS网的布设应视其目的,作业时卫星状况,预期6.结合专业知识,论述GPS在GIS中的应用达到的精度,成果的可靠性以及工作效率,按照优化设答:通过GPS可以获得任意接收点的空间位置坐标数据,计原则进行。 还可用于获得精确时间、测速。对于GIS来说,GPS提供(2)GPS网一般应通过独立观测边构成闭合图形,例如了一种极为重要的实时、动态、精确获取空间数据的方一个或若干个独立观测环,或者附合路线形式,以增加法,是GIS的重要数据源,GPS大大地拓展了GIS的应用检核条件,提高网的可靠性。 领域和应用方式,动态实时地将地图数据与实际位置结(3)GPS网内点与点之间虽不要求通视,但应有利于按合起来,使得GIS更易于应用。常规测量方法进行加密控制时应用。 7.什么是相对论效应?(4)可能条件下,新布设的GPS网应与附近已有的GPS答:GPS卫星在高20200km的轨道上运行,卫星钟受狭义点进行联测;新布设的GPS网点应尽量与地面原有控制相对论效应和广义相对论效应的影响,其频率与地面静网点相联接,联接处的重合点数不应少于三个,且分布止钟相比,将发生频率偏移,这是精密定位中必须顾及均匀,以便可靠地确定GPS网与原有网之间的转换参数。 的一种误差影响因素。(5)GPS网点,应利用已有水准点联测高程。 8.整周跳变(周跳)定义,原因以及特点。(10分)4.试分别写出测距码伪距观测方程和载波相位伪距观测1) 整周跳变:卫星信号失锁,使接收机的整周计数不方程(标明各个符号的含义),并比较它们的异同。伪距正确,但不到一整周的相位观测值仍是正确的。这种现观测方程
象称为周跳。2) 周跳产生的原因:a.建筑物或树木等障碍物的遮挡 b.电离层电子活动剧烈c.多路径效应的影响d.卫星信噪比(SNR)太低e.接收机的高动态f.接收机内 置软件的设计不周全3) 周跳的特点:1.周跳只引起载波相位观测量的整周drion:电离层延迟改正;drtrop:对流层延迟改正。 数发生跳跃,小数部分则是正确的。载波相位伪距观测方程 2.周跳具有继承性,即从发生周跳的历元开始,以后所
有历元的相位观测值都受到这个周跳的影响。3.周跳发生非常频繁。9.载波相位测量方程以及个参数代表的意思 13.简述卫星大地测量的作用。:载波相位观测值(cycle);:载波波长(m) 答:卫星大地测量的作用分为如下几方面:(1)精确测:站星距(m);c :真空中的光速(m/s) 定地面点地心(质心)坐标系内的坐标,从而能够将全:接收机钟差(s); :卫星钟差(s) 球大地网连成整体,建成全球统一的大地测量坐标系统。:对流层折射(m); :电离层折射(m) (2)精确测量地球的大小和形状、地球外部引力场、地:卫星星历误差(m); :整周模糊度 (cycle);t :极运动、大陆板块间的相对运动以及大地水准面的形状,观测历元时刻。 为大地测量和其他科学技术服务。10. 简述确定整周未知数 的四种方法。 (3)广泛地应用于空中和海上导航,地质矿产勘探及军答:确定整周未知数的方法很多,这里择要介绍其中四事等方面。种:(1)经典静态相对定位法;(2)“动态”测量法;(3)14.简述GPS卫星的主要作用。交换天线法;(4)快速确定整周未知数法。 答:GPS卫星的主要作用有三方面:(1)接收地面注入站11.如何减弱GPS接收机钟差。 发送的导航电文和其它信号;(2)接收地面主控站的命答:①把每个观测时刻的接收机钟差当作一个独立的未令,修正其在轨运行偏差及启用备件等;(3)连续地向知数,在数据处理中与观测站的位置参数一并求解。②广大用户发送GPS导航定位信号,并用电文的形式提供认为各观测时刻的接收机钟差间是相关的,像卫星钟那卫星自身的现势位置与其它在轨卫星的概略位置,以便样,将接收机钟差表示为时间多项式,并在观测量的平用户接收使用。差计算中求解多项式的系数。此法可大大减少未知数,14.如何重建载波?其方法和作用如何?其成功与否关键在与钟误差模型的有效程度。③通过在答:在GPS信号中由于已用相位调整的方法在载波上调卫星间求一次差来消除接收机的钟差。 制了测距码和导航电文,因而接收到的载波的相位已不12.GPS基线向量网的设计原则 在连续,所以在进行载波相位测量之前,首先要进行解答:1)选点原则a.为保证对卫星的连续跟踪观测和卫星调工作,设法将调制在载波上的测距码和卫星电文去掉,信号的质量,要求测站上空应尽可能的开阔,在10°重新获取载波。重建载波一般可采用两种方法:一是码~15°高度角以上不能有成片的障碍物。b.为减少各种电相关法,另一种是平方法。采用前者,用户可同时提取磁波对GPS卫星信号的干扰,在测站周围约200m的范围测距信号和卫星电文,但用户必须知道测距码的结构;内不能有强电磁波干扰源,如大功率无线电发射设施、采用后者,用户无须掌握测距码的结构,但只能获得载高压输电线等。c.为避免或减少多路径效应的发生,测波信号而无法获得测距码和卫星电文。站应远离对电磁波信号反射强烈的地形、地物,如高层15.GPS误差来源答:1)与卫星有关的误差:卫星轨道建筑、成片水域等。d.为便于观测作业和今后的应用,误差,卫星钟差,相对论效应2与传播途径有关的误差:测站应选在交通便利,上点方便的地方。e.测站应选择电离层延迟,对流层延迟,多路径效应3与接收设备有关在易于保存的地方。 的误差,接收机天线相位中心的偏差和变化,接收机钟2) 提高可靠性的原则:增加观测期数(增加独立基线差,接收机内部噪声数)。保证一定的重复设站次数。保证每点与三条以上的16.GPS的应用参考答案:1)军事、国防
2)陆路交通独立基线相连最小异步环边数不大于6。 (车辆导航、监控)、航运、航空3搜索、救援
4)气象3)提高精度的原则:网中距离较近的点一定要进行同步观测
7)卫星定轨
8资源勘观测,以获得它们间的直接观测基线。建立框架网。最探
10)广播、电视
12)时小异步环边数不大于6 。适当引入高精度测距边。若要间传递进行高程拟合,水准点密度要高,分布要均匀,且要将拟合区域包围起来。适当延长观测时间,增加观测时段。选取适当数量的已知点,已知点分布均匀。
四、判断题(每小题2分,共20分)(√)1. 20世纪50年代末期,美国开始研制多普勒卫星定位技术(×)4.子午卫星导航系统采用12颗卫星,并都通过地球的南北进行测速、定位的卫星导航系统,叫做子午卫星导航系统极运行。
(√)2.当利用两台或多台接收机对同一组卫星的同步观测值求(×)5.GPS定位精度同卫星与测站构成的图形强度有关,与能差时,可以有效的减弱电离层折射的影响,即使不对电离层折射同步跟踪的卫星数和接收机使用的通道数无关。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(×)6.由于GPS网的平差及精度评定,主要是由不同时段观测线上用单频接收机也能获得很好的定位结果。 的基线组成异步闭合环的多少及闭合差大小所决定的,与基线边(×)3.图形强度因子是一个直接影响定位精度、但又独立于观长度和其间所夹角度有关,所以异步网的网形结构与多余观测密测值和其它误差之外的一个量。其值恒大于1,最大值可达 100,切相关。其大小随时间和测站位置而变化。在GPS测量中,希望DOP越小(√)7.对于GPS网的精度要求,主要取决于网的用途和定位技越好。 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。 (√)49、异步环中的各条基线不是同时观测的。(√)8.C/A码的码长较短,易于捕获,但码元宽度较大,测距(√)50、重复基线就是观测了2个或 2 个以上时段的基线。
精度较低,所以C/A码又称为捕获码或粗码。(√)51、GPS定位的最初成果为 WGS-84 坐标。(×)9.开普勒第一定律告诉我们:卫星的地心向径,在相等的(×)52、GPS高程定位精度高于平面精度。。时间内所扫过的面积相等。(×)53、GPS相对定位精度高于绝对定位精度。(√)10.在接收机和卫星间求二次差,可消去两测站接收机的(√)54、伽利略系统是由欧盟主持研制开发的,既提供开放服相对钟差改正。在实践中应用甚广。
务和商业服务,由提供军用(×)1、相对定位时,两点间的距离越小,星历误差的影响越大。服务的卫星定位系统。(√)2、采用相对定位可消除卫星钟差的影响。
(×)55、目前的几大卫星定位系统(GPS、GALILEO、GLONASS、(√)3、采用双频观测可消除电离层折射的误差影响。
NAVSAT、北斗)中(×)4、采用抑径板可避免多路径误差的影响。
GPS的卫星数最多,轨道最高。(√)5、电离层折射的影响白天比晚上大。
(×)56、GPS时间基准由监控站提供。(√)6、测站点应避开反射物,以免多路径误差影响。
(×)57、春分点是太阳从南半球向北半球运动时,黄道与赤道(×)7、接收机没有望远镜,所以没有观测误差。
的交点。(√)8、精度衰减因子越大,位置误差越小。
(√)58、天球坐标系是空固坐标系,地球坐标系是地固坐标系。
(√)9、精度衰减因子是权系数阵主对角线元素的函数。
(×) 59、 要估算WGS-84坐标系与北京 54坐标系的转换参数,(√)10、97规程规定PDOP应小于 6。
最少应知道一个点的WGS-84(√)11、强电磁干扰会引起周跳。
坐标和三个点的北京54坐标。(√)12、双差可消除接收机钟差影响。
(×)60、动态绝对定位用广播星历,静态相对定位用后处理星(√)13、差分定位与相对定位的主要区别是有数据链。
历。(√)14、RTD 就是实时伪距差分。
(√) 61、 北天极在日月外力作用下绕北黄极在圆形轨道上顺(×)15、RTK 就是实时伪距差分。
时针缓慢运动, 称为岁差现象。(√)16、实时载波相位差分简称为RTK。
(×)62、北京54 坐标系是地心坐标系,西安 80坐标系则是参(×)17、RTD 的精度高于RTK。
心坐标系。(√)18、GPS网的精度是按基线长度中误差划分的。
(×)63、GPS时始一种地方时。(√)19、97规程中规定的 GPS网的精度等级有5 个,最高精度(√)64、北京时间与GMT相差 8 小时。等级是二等。
(√)65、在未建立区域似大地水准面模型的区域,实现高程基(√)20、GPS网中的已知点应不少于三个。
准的转换主要采用高程拟合(√)21、尺度基准可用测距仪测定。
法。(√)22、AA级网的比例误差系数应不超过10E-8。
(×)66、GPS卫星的星历数据就是历书数据。(√)23、四等GPS网的基线长度相对中误差应不超过 1/45000。(×)67、GPS实时定位使用的卫星星历是精密星历。(√)24、四等GPS网的基线长度相对中误差应不超过 1/45000。(√)68、卫星在地球中心引力作用下所作的运动称为无摄运动。
(×)25、同步观测基线就是基线两端的接收机同时开机同时关(√)69、伪随机噪声码和随机噪声码的共同点是都具有良好的机。
自相关性。(√)26、同步环就是同步观测基线构成的闭合环。
(√)70、GPS定位中卫星星历的作用是确定卫星的瞬时信息。
(√)27、边连式就是两个同步图形之间有两个共同点。
(×)71、测码伪距测量所使用的测距信号是载波。(×)28、预报DOP值的文件是星历文件。
(×)72、码相位测量的测距精度要高于载波相位测量的测距精(×)29、应当选择 DOP值较大的时间观测。
度。(×)30、作业调度就是安排各作业组到各个工地观测。
(√)73、较短基线的静态相对定位中,整周未知数的解算通常(×)31、接收机号可以不在现场记录。
采用固定解。(×)32、点之记就是在控制点旁做的标记。
(√)74、长基线的静态相对定位中,整周未知数的解算通常采(√)33、环视图就是表示测站周围障碍物的高度和方位的图形。用浮动解。(×)34、遮挡图就是遮挡干扰信号的设计图。
(√)75、实际的载波相位观测量是初始历元到观测历元的载波(×)35、高度角大于截止高度角的卫星不能观测。
整周变化量和载波相位(×)36、采样间隔是指两个观测点间的间隔距离。
变化的未满一周的小数部分。(√)37、基线的 QA检验是按照设置的预期精度进行的。
(×)76、动态定位前先初始化是为了跟踪更多的卫星。(×)38、基线向量是由两个点的单点定位坐标计算得出的。
(√)77、动态绝对定位精度较低,一般只能用于一般性的导航。
(×)39、GPS网的无约束平差通过检验,说明观测数据符合精度(×)78、GPS定位中,一般要求 PDOP值大于6。要求。
(×)79、广播星历是通过一些方式在事后有偿向有关部门或单(√)40、ASHTECH 接收机的数据记录灯闪烁间隔表示采样间隔。 位获取的。(√)41、Locus数据处理软件中的 E文件是星历文件。
(√)80、电磁波在对流层中的折射率与频率无关。
(√)42、Blunder Detection栏中的选项是为防止粗差而设置的。(√)81、电磁波的频率越低,电离层折射的影响越大。
(√)43、在Linear 栏中应选Meters。
(√)82、事后差分定位时,硬件配置不需要数据链。
(×)44、北京时为-8。
(√)83、一般RTK 定位精度高于 RTD 定位精度。(×)45、发射电台随流动站一起移动。
(×)84、GPS定位中整周未知数是观测时刻的载波相位变化的整(√)46、Leica 1230接收机上的 BT灯表示蓝牙信号的。
周数。(√)47、RX1230上的L1=8表示在 L1 载波上收到 8 颗卫星信(√)85、GPS的通视要求是指与测站上空的卫星通视,但是在实号。
际作业中为了加密低等级(√)48、RTK 的采样间隔一般为0.2s。
控制点,一般还要求至少与一个相邻控制点通视。(√)86、周跳是由于卫星信号中断,导致整周计数器累计数中断而引起的。(×)87、IODC是卫星星历的有效外推时间间隔。(×)88、受大气层折射影响的站星间的距离称为几何距离。(√)89、伪随机码的特点是既可以重复出现,又具有良好的自相关性。(√)90、卫星星历中,卫星瞬时位置往往并不直接给出真近点角,而是由参考历元的平近点角和卫星运行平均角速度计算得出。(×)91、正高是以似大地水准面为基准面的高程。(×)92、正常高是以大地水准面为基准面的高程。
(√)93、大地高是沿法线到参考椭球面的距离。
(√)94、WGS-84坐标系属于协议地球坐标系。
(√)95、预报星历主要作用是提供卫星观测瞬间的空中位置。
(√)96、随机码是不可复制的,而伪随机码却可复制。
(×)97、测码伪距观测误差方程比测相伪距观测误差方程多一项未知数――整周未知数。
(×)98、DOP值越大,GPS定位精度越高。
(×)99、双频技术可消除对流层延迟影响。
(√)100、相对定位精度高于绝对定位精度是因为相对定位利用误差的相关性,采用差分 方法消除或减弱了这些误差对定位精度的影响。
五、选择题1、实现GPS定位至少需要( B )颗卫星。
接收机钟差
整周未知数
射2、SA政策是指( C )。
19、西安-80 坐标系属于( D )。A
精密定位服务
标准定位服务
选择可用性
协议天球坐标系
瞬时天球坐标系
地心坐标系 D
参心坐标系3、SPS是指( B )。
20、通常所说的RTK 定位技术是指( C )。A
精密定位服务
标准定位服务
选择可用性
位置差分定位
伪距差分定位
载波相位差分定电子欺骗
广域差分定位4、ε技术干扰( A )。
21、LADGPS是指( A )。A
局域差分系统
广域差分系统
单5、UTC表示( C )。
协议天球坐标系
协议地球坐标系
协调世界时22、VRS RTK 是指( D )。
国际原子时
网络 RTK6、WGS-84坐标系属于( C )。
23、制作观测计划时主要使用( A )值来确定最佳观测时间。A
协议天球坐标系
瞬时天球坐标系
地心坐标系 A
参心坐标系
24、不可用差分方法减弱或消除的误差影响( D )。7、GPS共有地面监测台站( D )个。
电离层延迟
对流层延迟
的内部噪声8、北京54大地坐标系属( C )。
25、周跳的检测一般在数据处理的( A )环节中进行。A
协议地球坐标系
协议天球坐标系
参心坐标系 A
无约束平差
地心坐标系
26、GPS定位中的卫星钟改正参数从( A )中获取。9、GPS卫星星历位于( D )中。
27、无摄运动轨道参数中,( D )确定卫星的瞬时位置。10、GPS外业前制定作业计划时,需要使用的是卫星信号中的( B )。 A
28、Ω和i称为( B )参数。11、L1 信号属于( A )。
轨道平面定向
轨道椭圆定向
伪随机噪声码
随机噪声码
捕获星瞬时位置码
29、下面哪一种时间系统不是原子时?( D )12、P码属于( B )。
伪随机噪声码
随机噪声码
捕获30、ω称为( C )参数。码
轨道平面定向
轨道椭圆定向
卫13、消除电离层影响的措施是( B )。
星瞬时位置A
L1 测距+测距码测距31、as和es称为( A )参数。延长观测时间
轨道平面定向
轨道椭圆定向
卫14、δ技术干扰( D )。
星瞬时位置A
33、HDOP称为( A )精度衰减因子。15、GPS绝对定位的中误差与精度因子( A )。
34、不是GPS用户部分功能的是( D )。16、不同测站同步观测同卫星的观测量单差可消除( A )影响。
捕获GPS信号
解译导航电文,测量信号传播时间
接收机钟差
整周未知数
大气折计算测站坐标,速度射
提供全球定位系统时间基准17、不同测站同步观测同组卫星的双差可消除( B )影响。
35、不是GPS卫星星座功能的是( D )。A
接收机钟差
整周未知数
向用户发送导航电文
接收注入信息
适时调整卫射
计算导航电文 18、不同历元不同测站同步观测同组卫星的三差可消除( C )影响。/label&36、GPS卫星信号的基频是( C )。
57、消除多路径误差影响的方法是: ( B )A
1575.42MHz
1227.36MHz
码相位观测
载波相位观1.023MHz
测37、 假设测站与观测卫星所构成的空间立体体积为 V, 几何精58、码相位观测的误差比载波相位观测误差( A )度因子GDOP与 V的关系为 (B )。
59、天线的几何中心与相位中心之间的距离是( D )38、产生周跳的主要原因是( A )。
观测卫星数过少
整周未知数解算有误60、最常用的精度衰减因子是(
GDOP39、RTK 数据链发送的是(B
61、精度衰减因子越大,点位误差越( A )A
基准站坐标修正数
基准站载波相位观测量和坐标 A
无关基准站的测码伪距观测量修 62、精度衰减因子的大小取决于( C )正数 基准站的测码伪距观测量修正数
卫星分布与测站位置
信40、不可用差分方法减弱或消除的误差影响( D )。
电离层延迟
对流层延迟
接收机63、引起周跳的原因是: ( A )的内部噪声
强电磁干扰
信号循环41、不是监测站功能的是( A )。
64、引起周跳的原因是: (C
向用户发送导航电文
收集气象数据
监测卫星工 A
65、作状态
静态定位是( A )相对于地面不动。D
处理观测资料
接收机天线
接收机信号
卫星信号42、A-S是指( D )。
66、最常用的相对定位方法是: ( B )A
精密定位服务
标准定位服务
选择可用性 A
小误差反电子欺骗
67、精度最高的差分定位方法是: ( B )43、属于空固坐标系的是( D )。
协议地球坐标系
实时伪距差分
实时载波相位差分
西安 80 坐标系
协议天球坐标系
事后差分44、GPS外业前制定作业计划时,需要使用的是卫星信号中的( D )。68、实时载波相位差分也叫( D )A
RTK45、PPS是指( A )。
69、差分定位与相对定位的差别是: ( C )A
精密定位服务
标准定位服务
选择可用性 A
数据表反电子欺骗
70、实时的意思是( A )46、消除电离层影响的措施是(B
L1 测距+测距码测距71、GPS网的精度等级是按( D )划分的。延长观测时间
基线精度47、北京时间与GMT时间的差别是( A )。
72、如果环中的各条基线是同时观测的,就叫( B )A
北京时间比GMT时间快8小时
北京时间与 GMT时间慢 8
73、同步观测是指两个( B )同时观测。C
北京时间与GMT相差 0 小时
控制网48、西安80大地坐标系属( C )。
74、三角形是GPS网中的一种( A )A
协议地球坐标系
协议天球坐标系
参心坐标系 A
高稳定度图形D
地心坐标系
75、五台接收机的同步观测图形中有( D )条基线。49、TDOP称为(A
)精度衰减因子。
76、最可靠的同步图形扩展方式是: ( C )50、周跳的检测一般在数据处理的( A )环节中进行。
无约束平差
约77、观测四等网时,既经济又符合精度要求的接收机是: ( A )
四频机51、VDOP称为(B )精度衰减因子。
78、用来预报可见卫星数和DOP值的文件是: ( C )A
历书文件 D
DOP文件52、电离层折射误差可用( B )方法消除。
79、观测时段可根据( C )来选择。A
码相位观测
载波相位观 A
80、观测时段可根据( A )来选择。53、白天的电离层误差影响比晚上的影响( A )。
81、作业调度的作用是: ( C )54、哈尔滨的电离层误差影响比广州的影响( B )。
调动积极性A
82、选点时,要求点位上空无遮挡,以免( A )影响。55、电离层是指(
D)的大气层。
700~1000m
700~10000m
50~83、选点时,要求点位周围无反射物,以免(C )影响。1000km
走捷径误差
走弯路误差
多路径误差
短路径56、消除对流层影响的方法是( D )。
84、环视图是反映测站周围(D )的图件。
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