GPS測(cè)量原理及應(yīng)用模擬試題

GPS 原理及應(yīng)用模擬試題(1一、填空(每空 1分,共 20分1. 子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用 6顆衛(wèi)星,并都通過(guò)地球的 運(yùn)行。2. 按照規(guī)范規(guī)定,我國(guó) GPS 測(cè)量按其精度依次劃分為 AA 、 A 、 B 、 C 、 D 、 E 六級(jí),其中 C 級(jí) 網(wǎng)的相鄰點(diǎn)之間的平均距離為 1510km ,最大距離為 km。3. 在 GPS 定位測(cè)量中,觀測(cè)值都是以接收機(jī)的相位中心位置為準(zhǔn)的,所以天線的相位中心應(yīng)該 與其 中心保持一致。4. 按照 GPS 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案, GPS 定位系統(tǒng)應(yīng)包括 部分、 部分和 部分。5. 在使用 GPS 軟件進(jìn)行平差計(jì)算時(shí),需要選擇 投影方式6. 從誤差來(lái)源分析, GPS 測(cè)量誤差大體上可分為以下三類:,和 。7. 根據(jù)不同的用途, GPS 網(wǎng)的圖形布設(shè)通常有 式、 式、網(wǎng)連式及邊點(diǎn)混合連接四種基本方式。 選擇什么方式組網(wǎng),取決于工程所要求的精度、野外條件及 GPS 接收機(jī)臺(tái)數(shù)等因素。8. 美國(guó)國(guó)防部制圖局 (DMA 于 1984年發(fā)展了一種新的世界大地坐標(biāo)系, 稱之為美國(guó)國(guó)防部 1984年世界大地坐標(biāo)系,簡(jiǎn)稱 。9. 當(dāng)使用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的接收機(jī),同時(shí)對(duì)同一組衛(wèi)星所進(jìn)行的觀測(cè)稱為 。10. 雙頻接收機(jī)可以同時(shí)接收 L 1 和 L2信號(hào), 利用雙頻技術(shù)可以消除或減弱 對(duì)觀測(cè)量的影響, 所以定位精度較高,基線長(zhǎng)度不受限制,所以作業(yè)效率較高。11. 在定位工作中, 可能由于衛(wèi)星信號(hào)被暫時(shí)阻擋, 或受到外界干擾影響, 引起衛(wèi)星跟蹤的暫時(shí) 中斷,使計(jì)數(shù)器無(wú)法累積計(jì)數(shù),這種現(xiàn)象叫 。12.PDOP 代表13.GPS 工作衛(wèi)星的主體呈圓柱形,整體在軌重量為 843.68,它的設(shè)計(jì)壽命為 年,事實(shí)上所 有 GPS 工作衛(wèi)星均能超過(guò)該設(shè)計(jì)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(cè)量法、 。目前在測(cè)量工作 中應(yīng)用的主要方法是靜態(tài)定位中的偽距法和載波相位測(cè)量法。15. 在接收機(jī)和衛(wèi)星間求二次差,可消去兩測(cè)站接收機(jī)的 改正。在實(shí)踐中應(yīng)用甚廣。二、名詞解釋(每小題 4分 , 共 20分1.GPS 衛(wèi)星的導(dǎo)航電文2. 同步觀測(cè)環(huán)3. 靜態(tài)定位5. 歲差三、問(wèn)答題(60分1. 試述 WGS 84坐標(biāo)系的幾何定義(8分2. 如何減弱多路徑誤差(8分3. 簡(jiǎn)述 GPS 網(wǎng)的布網(wǎng)原則(9分4. 試分別寫出測(cè)距碼偽距觀測(cè)方程和載波相位偽距觀測(cè)方程(標(biāo)明各個(gè)符號(hào)的含義,并比較 它們的異同。(10分5. GPS技術(shù)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮哪些因素?(10分6. 結(jié)合專業(yè)知識(shí),論述 GPS 在 GIS 中的應(yīng)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(wèi)星 地面監(jiān)控 用戶接收 5橫軸墨卡托投影6 與 GPS 衛(wèi)星有關(guān)的誤差 與衛(wèi)星信號(hào)傳播有關(guān)的誤差 與接收機(jī)有關(guān)的誤差7 點(diǎn)連 邊連 8 WGS 84 9同步觀測(cè)10電離層折射 11整周跳變 12空間位置圖形強(qiáng)度因子 13 7.5 14載波相位測(cè)量法 15相對(duì)鐘差二、名詞解釋(每小題 4分 , 共 20分1.GPS 衛(wèi)星的導(dǎo)航電文答:GPS 衛(wèi)星的導(dǎo)航電文是用戶用來(lái)定位和導(dǎo)航的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。它主要包括:衛(wèi)星星歷、時(shí)鐘改 正、電離層時(shí)延改正、工作狀態(tài)信息以及 C/A碼轉(zhuǎn)換到捕捉 P 碼的信息。2. 同步觀測(cè)環(huán)答:三臺(tái)或三臺(tái)以上接收機(jī)同步觀測(cè)所獲得的基線向量構(gòu)成的閉合環(huán)。3. 靜態(tài)定位答:如果在定位時(shí),接收機(jī)的天線在跟蹤 GPS 衛(wèi)星過(guò)程中,位置處于固定不動(dòng)的靜止?fàn)顟B(tài),這 種定位方式稱為靜態(tài)定位。答:GPS 全球定位系統(tǒng)是一個(gè)空基全天候?qū)Ш较到y(tǒng),它由美國(guó)國(guó)防部開發(fā),用以滿足軍方在地 面或近地空間獲取一個(gè)通用參照系中的位置,速度和時(shí)間信息的要求。5. 歲差答:在日月引力和其他天體引力對(duì)地球隆起部分的作用下,地球自轉(zhuǎn)軸方向不再保持不變,這 使春分點(diǎn)在黃道上產(chǎn)生緩慢的西移現(xiàn)象,這種現(xiàn)象在天文學(xué)中稱為歲差。三、問(wèn)答題(60分1. 試述 WGS 84坐標(biāo)系的幾何定義(8分答:坐標(biāo)系的原點(diǎn)是地球的質(zhì)心, Z 軸指向 BIH1984.0定義的協(xié)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(diǎn), Y 軸和 Z 、 X 軸構(gòu)成右手坐標(biāo)系。2. 如何減弱多路徑誤差(8分答:多路徑誤差不僅與反射系數(shù)有關(guān),也和反射物離測(cè)站的距離及衛(wèi)星信號(hào)方向有關(guān),無(wú)法建 立準(zhǔn)確的誤差改正模型,只能恰當(dāng)?shù)剡x擇站址,避開信號(hào)反射物。例如:(1選設(shè)點(diǎn)位時(shí)應(yīng)遠(yuǎn) 離平靜的水面,地面有草叢、農(nóng)作物等植被時(shí)能較好吸收微波信號(hào)的能量,反射較弱,是較好 的站址。(2測(cè)站不宜選在山坡、山谷和盆地中。(3測(cè)站附近不應(yīng)有高層建筑物,觀測(cè)時(shí) 也不要在測(cè)站附近停放汽車。3. 簡(jiǎn)述 GPS 網(wǎng)的布網(wǎng)原則(9分答:為了用戶的利益, GPS 網(wǎng)圖形設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下原則:(1 GPS 網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)視其目的,作業(yè)時(shí)衛(wèi)星狀況,預(yù)期達(dá)到的精度,成果的可靠性以及工作效 率,按照優(yōu)化設(shè)計(jì)原則進(jìn)行。(2 GPS 網(wǎng)一般應(yīng)通過(guò)獨(dú)立觀測(cè)邊構(gòu)成閉合圖形,例如一個(gè)或若干個(gè)獨(dú)立觀測(cè)環(huán),或者附合路 線形式,以增加檢核條件,提高網(wǎng)的可靠性。(3 GPS 網(wǎng)內(nèi)點(diǎn)與點(diǎn)之間雖不要求通視,但應(yīng)有利于按常規(guī)測(cè)量方法進(jìn)行加密控制時(shí)應(yīng)用。(4 可能條件下, 新布設(shè)的 GPS 網(wǎng)應(yīng)與附近已有的 GPS 點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè); 新布設(shè)的 GPS 網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)盡量 與地面原有控制網(wǎng)點(diǎn)相聯(lián)接,聯(lián)接處的重合點(diǎn)數(shù)不應(yīng)少于三個(gè),且分布均勻,以便可靠地確定 GPS 網(wǎng)與原有網(wǎng)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)。(5 GPS 網(wǎng)點(diǎn),應(yīng)利用已有水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)高程。4. 試分別寫出測(cè)距碼偽距觀測(cè)方程和載波相位偽距觀測(cè)方程(標(biāo)明各個(gè)符號(hào)的含義,并比較 它們的異同。(10分偽距觀測(cè)方程drion:電離層延遲改正;drtrop:對(duì)流層延遲改正。載波相位偽距觀測(cè)方程:載波相位觀測(cè)值(cycle ;:載波波長(zhǎng)(m :站星距(m ; c :真空中的光速(m/s:接收機(jī)鐘差(s ; :衛(wèi)星鐘差(s :對(duì)流層折射(m ; :電離層折射(m :衛(wèi)星星歷誤差(m ; :整周模糊度 (cycle ; t :觀測(cè)歷元時(shí)刻。5. GPS技術(shù)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮哪些因素?(10分答:技術(shù)設(shè)計(jì)主要是根據(jù)上級(jí)主管部門下達(dá)的測(cè)量任務(wù)書和 GPS 測(cè)量規(guī)范來(lái)進(jìn)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(shí)間的消耗。在工作過(guò)程中,要 考慮下面一些因素:(1測(cè)站因素;(2衛(wèi)星因素;(3儀器因素;(4后勤因素。 6. 結(jié)合專業(yè)知識(shí),論述 GPS 在 GIS 中的應(yīng)用(15分 GPS 原理及應(yīng)用模擬試題(2一、填空(每空 1分,共 20分1.按照 GPS 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案, GPS 定位系統(tǒng)應(yīng)包括 部分、 部分和 部分。2.在使用 GPS 軟件進(jìn)行平差計(jì)算時(shí),需要選擇 投影方式3.從誤差來(lái)源分析, GPS 測(cè)量誤差大體上可分為以下三類:,和 。4.根據(jù)不同的用途, GPS 網(wǎng)的圖形布設(shè)通常有 式、 式、網(wǎng)連及邊點(diǎn)混合連接四種基本方式。選擇什么方式組網(wǎng),取決于工程所要求的精度、野外條件 及 GPS 接收機(jī)臺(tái)數(shù)等因素。5. VDOP 代表6.當(dāng)?shù)厍蜃赞D(zhuǎn) 360時(shí),衛(wèi)星繞地球運(yùn)行兩圈,環(huán)繞地球運(yùn)行一圈的時(shí)間為小時(shí) 58分。地面的觀測(cè)者每天可提前 4min 見到同一顆衛(wèi)星,可見時(shí)間約為 小時(shí)。這樣,觀測(cè) 者至少能觀測(cè)到 4顆衛(wèi)星,最多可觀測(cè)到 11顆衛(wèi)星。7.利用 GPS 進(jìn)行定位有多種方式,如果就用戶接收機(jī)天線所處的狀態(tài)而言,定位方式分為 定 位和 定位;若按參考點(diǎn)的不同位置,又可分為 定位和 定位。8. GPS 定位的實(shí)質(zhì)就是根據(jù)高速運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù),采取 的方法,確 定待定點(diǎn)的空間位置。9. GPS 信號(hào)接收機(jī),按用途的不同,可分為 型、 和 等三種。二、名詞解釋(每小題 4分 , 共 20分1.GPS 全球定位系統(tǒng)2.星歷誤差3. SA 技術(shù)4.偽距三、問(wèn)答題(60分1. 簡(jiǎn)述 GPS 網(wǎng)的布網(wǎng)原則(12分2.什么是相對(duì)論效應(yīng)?(8分3.簡(jiǎn)述衛(wèi)星大地測(cè)量的作用。(10分4.簡(jiǎn)述 GPS 衛(wèi)星的主要作用。(10分5.結(jié)合專業(yè)知識(shí),論述 GPS 在 GIS 中的應(yīng)用(20分 GPS 原理及應(yīng)用模擬試題(2參考答案一、填空(每空 1分,共 20分1空間衛(wèi)星 地面監(jiān)控 用戶接收 2橫軸墨卡托投影3與 GPS 衛(wèi)星有關(guān)的誤差 與衛(wèi)星信號(hào)傳播有關(guān)的誤差 與接收機(jī)有關(guān)的誤差4點(diǎn)連 邊連 5垂直分量精度因子 6 11 57靜態(tài) 動(dòng)態(tài) 單點(diǎn) 相對(duì) 8 空間距離后方交會(huì)9 導(dǎo)航 測(cè)地型 授時(shí)型二、名詞解釋(每小題 5分 , 共 20分1.GPS 全球定位系統(tǒng)答:GPS 全球定位系統(tǒng)是一個(gè)空基全天候?qū)Ш较到y(tǒng),它由美國(guó)國(guó)防部開發(fā),用以滿足軍方在地 面或近地空間獲取一個(gè)通用參照系中的位置,速度和時(shí)間信息的要求。2.星歷誤差答:實(shí)際上就是衛(wèi)星位置的確定誤差。星歷誤差是一種起始數(shù)據(jù)誤差,其大小主要取決于衛(wèi)星 跟蹤站的數(shù)量及空間分布、觀測(cè)值的數(shù)量及精度、軌道計(jì)算時(shí)所用的軌道模型及定軌軟件的完 善程度等。3. SA 技術(shù)答:其主要內(nèi)容是:(1在廣播星歷中有意地加入誤差,使定位中的已知點(diǎn)(衛(wèi)星的位置精 度大為降低; (2有意地在衛(wèi)星鐘的鐘頻信號(hào)中加入誤差,使鐘的頻率產(chǎn)生快慢變化,導(dǎo)致測(cè) 距精度大為降低。4.偽距答:GPS 定位采用的是被動(dòng)式單程測(cè)距。它的信號(hào)發(fā)射時(shí)刻是衛(wèi)星鐘確定的,收到時(shí)刻則是由 接收機(jī)鐘確定的, 這就在測(cè)定的衛(wèi)星至 接收機(jī)的距離中, 不可避免地包含著兩臺(tái)鐘不同步的誤 差影響,所以稱其為偽距。三、問(wèn)答題(60分1. 簡(jiǎn)述 GPS 網(wǎng)的布網(wǎng)原則(12分答:為了用戶的利益, GPS 網(wǎng)圖形設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下原則:(1 GPS 網(wǎng)的布設(shè)應(yīng)視其目的,作業(yè)時(shí)衛(wèi)星狀況,預(yù)期達(dá)到的精度,成果的可靠性以及工作效 率,按照優(yōu)化設(shè)計(jì)原則進(jìn)行。(2 GPS 網(wǎng)一般應(yīng)通過(guò)獨(dú)立觀測(cè)邊構(gòu)成閉合圖形,例如一個(gè)或若干個(gè)獨(dú)立觀測(cè)環(huán),或者附合路 線形式,以增加檢核條件,提高網(wǎng)的可靠性。(3 GPS 網(wǎng)內(nèi)點(diǎn)與點(diǎn)之間雖不要求通視,但應(yīng)有利于按常規(guī)測(cè)量方法進(jìn)行加密控制時(shí)應(yīng)用。(4 可能條件下, 新布設(shè)的 GPS 網(wǎng)應(yīng)與附近已有的 GPS 點(diǎn)進(jìn)行聯(lián)測(cè); 新布設(shè)的 GPS 網(wǎng)點(diǎn)應(yīng)盡量 與地面原有控制網(wǎng)點(diǎn)相聯(lián)接,聯(lián)接處的重合點(diǎn)數(shù)不應(yīng)少于三個(gè),且分布均勻,以便可靠地確定 GPS 網(wǎng)與原有網(wǎng)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)。(5 GPS 網(wǎng)點(diǎn),應(yīng)利用已有水準(zhǔn)點(diǎn)聯(lián)測(cè)高程。2.什么是相對(duì)論效應(yīng)?(8分答:GPS 衛(wèi)星在高 20200km 的軌道上運(yùn)行,衛(wèi)星鐘受狹義相對(duì)論效應(yīng)和廣義相對(duì)論效應(yīng)的影響, 其頻率與地面靜止鐘相比,將發(fā)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(jì) 50年代末期,美國(guó)開始研制多普勒衛(wèi)星定位技術(shù)進(jìn)行測(cè)速、定位的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng), 叫做子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)2. 當(dāng)利用兩臺(tái)或多臺(tái)接收機(jī)對(duì)同一組衛(wèi)星的同步觀測(cè)值求差時(shí),可以有效的減弱電離層折射的 影響,即使不對(duì)電離層折射進(jìn)行改正,對(duì)基線成果的影響一般也不會(huì)超過(guò) 1ppm ,所以在短基線 上用單頻接收機(jī)也能獲得很好的定位結(jié)果。3. 圖形強(qiáng)度因子是一個(gè)直接影響定位精度、 但又獨(dú)立于觀測(cè)值和其它誤差之外的一個(gè)量。 其值 恒大于 1,最大值可達(dá) 100,其大小隨時(shí)間和測(cè)站位置而變化。在 GPS 測(cè)量中,希望 DOP 越小 越好。4. 子午衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用 12顆衛(wèi)星,并都通過(guò)地球的南北極運(yùn)行。5. GPS 定位精度同衛(wèi)星與測(cè)站構(gòu)成的圖形強(qiáng)度有關(guān),與能同步跟蹤的衛(wèi)星數(shù)和接收機(jī)使用的 通道數(shù)無(wú)關(guān)。6. 由于 GPS 網(wǎng)的平差及精度評(píng)定, 主要是由不同時(shí)段觀測(cè)的基線組成異步閉合環(huán)的多少及閉合 差大小所決定的,與基線邊長(zhǎng)度和其間所夾角度有關(guān),所以異步網(wǎng)的網(wǎng)形結(jié)構(gòu)與多余觀測(cè)密切 相關(guān)。7. 對(duì)于 GPS 網(wǎng)的精度要求, 主要取決于網(wǎng)的用途和定位技術(shù)所能達(dá)到的精度。 精度指標(biāo)通常是 以相臨點(diǎn)間弦長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)表示。8. C/A碼的碼長(zhǎng)較短,易于捕獲,但碼元寬度較大,測(cè)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(wèi)星的地心向徑,在相等的時(shí)間內(nèi)所掃過(guò)的面積相等。10.在接收機(jī)和衛(wèi)星間求二次差,可消去兩測(cè)站接收機(jī)的相對(duì)鐘差改正。在實(shí)踐中應(yīng)用甚廣。 二、名詞解釋(每小題 4分 , 共 20分1.差分 GPS2.相對(duì)定位3.實(shí)測(cè)星歷4.同步觀測(cè)環(huán)5.導(dǎo)航電文四、問(wèn)答題(60分1.整周跳變(周跳定義,原因以及特點(diǎn)。(10分2.載波相位測(cè)量方程以及個(gè)參數(shù)代表的意思(12分3. 簡(jiǎn)述確定整周未知數(shù) 的四種方法。 (8分 4.如何減弱 GPS 接收機(jī)鐘差。(10分5. GPS 基線向量網(wǎng)的設(shè)計(jì)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(shè)置在坐標(biāo)已知的點(diǎn) (基準(zhǔn)站 上測(cè)定 GPS 測(cè)量定位誤差, 用以提高在一定范圍內(nèi)其它 GPS 接收機(jī)(流動(dòng)站測(cè)量定位精度的方法2.相對(duì)定位答:確定進(jìn)行同步觀測(cè)的接收機(jī)之間相對(duì)位置的定位方法,稱為相對(duì)定位。3.實(shí)測(cè)星歷答:它是根據(jù)實(shí)測(cè)資料進(jìn)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(diǎn)上跟 蹤衛(wèi)星來(lái)計(jì)算觀測(cè)瞬間的衛(wèi)星真實(shí)位置,從而獲得準(zhǔn)確可靠的精密星歷。4.同步觀測(cè)環(huán)答;三臺(tái)或三臺(tái)以上接收機(jī)同步觀測(cè)所獲得的基線向量構(gòu)成的閉合環(huán)。5.導(dǎo)航電文答:主要包括衛(wèi)星星歷、時(shí)鐘改正、電離層延時(shí)改正、工作狀態(tài)和 C/A碼轉(zhuǎn)換到捕獲 P 碼的信 息。四、問(wèn)答題(60分1.整周跳變(周跳定義,原因以及特點(diǎn)。(10分1 整周跳變衛(wèi)星信號(hào)失鎖,使接收機(jī)的整周計(jì)數(shù)不正確,但不到一整周的相位觀測(cè)值仍是正確的。這種現(xiàn) 象稱為周跳。2 周跳產(chǎn)生的原因a. 建筑物或樹木等障礙物的遮擋b. 電離層電子活動(dòng)劇烈c. 多路徑效應(yīng)的影響d. 衛(wèi)星信噪比 (SNR太低e. 接收機(jī)的高動(dòng)態(tài)f. 接收機(jī)內(nèi)置軟件的設(shè)計(jì)不周全3 周跳的特點(diǎn)1.周跳只引起載波相位觀測(cè)量的整周數(shù)發(fā)生跳躍,小數(shù)部分則是正確的。2. 周跳具有繼承性, 即從發(fā)生周跳的歷元開始, 以后所有歷元的相位觀測(cè)值都受到這個(gè)周跳的 影響。3.周跳發(fā)生非常頻繁。2.載波相位測(cè)量方程以及個(gè)參數(shù)代表的意思(12分:載波相位觀測(cè)值(cycle ;:載波波長(zhǎng)(m :站星距(m ; c :真空中的光速(m/s:接收機(jī)鐘差(s ; :衛(wèi)星鐘差(s :對(duì)流層折射(m ; :電離層折射(m :衛(wèi)星星歷誤差(m ; :整周模糊度 (cycle ; t :觀測(cè)歷元時(shí)刻。3. 簡(jiǎn)述確定整周未知數(shù) 的四種方法。 (8分 答:確定整周未知數(shù)的方法很多,這里擇要介紹其中四種:(1經(jīng)典靜態(tài)相對(duì)定位法;(2 “動(dòng)態(tài)”測(cè)量法;(3交換天線法;(4快速確定整周未知數(shù)法。4.如何減弱 GPS 接收機(jī)鐘差。(10分答:把每個(gè)觀測(cè)時(shí)刻的接收機(jī)鐘差當(dāng)作一個(gè)獨(dú)立的未知數(shù),在數(shù)據(jù)處理中與觀測(cè)站的位置參 數(shù)一并求解。認(rèn)為各觀測(cè)時(shí)刻的接收機(jī)鐘差間是相關(guān)的,像衛(wèi)星鐘那樣,將接收機(jī)鐘差表示 為時(shí)間多項(xiàng)式,并在觀測(cè)量的平差計(jì)算中求解多項(xiàng)式的系數(shù)。此法可大大減少未知數(shù),其成功 與否關(guān)鍵在與鐘誤差模型的有效程度。通過(guò)在衛(wèi)星間求一次差來(lái)消除接收機(jī)的鐘差。5. GPS 基線向量網(wǎng)的設(shè)計(jì)原則(20分答:1選點(diǎn)原則 a. 為保證對(duì)衛(wèi)星的連續(xù)跟蹤觀測(cè)和衛(wèi)星信號(hào)的質(zhì)量,要求測(cè)站上空應(yīng)盡可能 的開闊,在 1015高度角以上不能有成片的障礙物。b. 為減少各種電磁波對(duì) GPS 衛(wèi)星信號(hào)的干擾, 在測(cè)站周圍約 200m 的范圍內(nèi)不能有強(qiáng)電磁波干擾 源,如大功率無(wú)線電發(fā)射設(shè)施、高壓輸電線等。 c. 為避免或減少多路徑效應(yīng)的發(fā)生,測(cè)站應(yīng)遠(yuǎn) 離對(duì)電磁波信號(hào)反射強(qiáng)烈的地形、地物,如高層建筑、成片水域等。 d. 為便于觀測(cè)作業(yè)和今后 的應(yīng)用,測(cè)站應(yīng)選在交通便利,上點(diǎn)方便的地方。 e. 測(cè)站應(yīng)選擇在易于保存的地方。2 提高可靠性的原則 :增加觀測(cè)期數(shù)(增加獨(dú)立基線數(shù)。保證一定的重復(fù)設(shè)站次數(shù)。保證每 點(diǎn)與三條以上的獨(dú)立基線相連最小異步環(huán)邊數(shù)不大于 6。3提高精度的原則 :網(wǎng)中距離較近的點(diǎn)一定要進(jìn)行同步觀測(cè),以獲得它們間的直接觀測(cè)基線。 建立框架網(wǎng)。最小異步環(huán)邊數(shù)不大于 6 。適當(dāng)引入高精度測(cè)距邊。若要進(jìn)行高程擬合,水準(zhǔn)點(diǎn) 密度要高,分布要均勻,且要將擬合區(qū)域包圍起來(lái)。適當(dāng)延長(zhǎng)觀測(cè)時(shí)間,增加觀測(cè)時(shí)段。選取 適當(dāng)數(shù)量的已知點(diǎn),已知點(diǎn)分布均勻。 GPS 原理及應(yīng)用模擬試題(3一、填空(每空 1分,共 20分1.按照 GPS 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案, GPS 定位系統(tǒng)應(yīng)包括 部分、 部分和 部分。2. HDOP 代表3.利用 GPS 進(jìn)行定位有多種方式,如果就用戶接收機(jī)天線所處的狀態(tài)而言,定位方式分為 定 位和 定位;若按參考點(diǎn)的不同位置,又可分為 定位和 定位。4. GPS 信號(hào)接收機(jī),按用途的不同,可分為 型、 和 等三種。5.用 GPS 定位的方法大致有四類:、偽距法、射電干涉測(cè)量法、 。目前在測(cè)量工作中應(yīng)用的 主要方法是靜態(tài)定位中的偽距法和載波相位測(cè)量法。6.數(shù)據(jù)碼即導(dǎo)航電文,它包含著衛(wèi)星的星歷、衛(wèi)星 、時(shí)間系統(tǒng) 運(yùn)行狀態(tài)、軌道攝動(dòng)改正、大 氣折射改正、由 C/A碼捕獲 P 碼的信息等。7.動(dòng)態(tài)定位是用 GPS 信號(hào) 地測(cè)得運(yùn)動(dòng)載體的位置。按照接收機(jī)載體的運(yùn)行速度,又將動(dòng)態(tài)定 位分成低動(dòng)態(tài)、中等動(dòng)態(tài)、高動(dòng)態(tài)三種形式。8. GPS 網(wǎng)一般是求得測(cè)站點(diǎn)的三維坐標(biāo),其中高程為 高,而實(shí)際應(yīng)用的高程系統(tǒng)為 高系統(tǒng)。9.利用雙頻技術(shù)可以消除或減弱 折射對(duì)觀測(cè)量的影響,基線長(zhǎng)度不受限制,所以定位精度和 作業(yè)效率較高。10. GPS 定位的實(shí)質(zhì)就是根據(jù)高速運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù),采取 的方法,確 定待定點(diǎn)的空間位置。二、名詞解釋(每小題 4分 , 共 20分1.偽距2.相對(duì)論效應(yīng)3.軌道攝動(dòng)4.極移5.單點(diǎn)定位三、問(wèn)答題(60分1簡(jiǎn)述衛(wèi)星大地測(cè)量的作用。（10 分） 2簡(jiǎn)述 GPS 衛(wèi)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(lái)源（12 分） 5GPS 的應(yīng)用（16 分） 原理及應(yīng)用模擬試題（ GPS 原理及應(yīng)用模擬試題（3）參考答案 一、填空（每空 1 分，共 20 分） 1）空間衛(wèi)星 地面監(jiān)控 用戶接收 3）靜態(tài) 動(dòng)態(tài) 單點(diǎn) 相對(duì) 5）多普勒法 載波相位測(cè)量法 8）大地 正常 2）水平分量精度因子 4） 導(dǎo)航 測(cè)地型 授時(shí)型 6） 工作狀態(tài) 衛(wèi)星鐘 9） 電離層 7） 實(shí)時(shí) 10） 空間距離后方交會(huì) 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(dòng)式單程測(cè)距。它的信號(hào)發(fā)射時(shí)刻是衛(wèi)星鐘確定的，收到時(shí)刻則是由 接收機(jī)鐘確定的，這就在測(cè)定的衛(wèi)星至 接收機(jī)的距離中，不可避免地包含著兩臺(tái)鐘不同步的誤 差影響，所以稱其為偽距。 2相對(duì)論效應(yīng) 答：GPS 衛(wèi)星在高 20200km 的軌道上運(yùn)行，衛(wèi)星鐘受狹義相對(duì)論效應(yīng)和廣義相對(duì)論效應(yīng)的影響， 其頻率與地面靜止鐘相比，將發(fā)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(dòng) 答：衛(wèi)星的真實(shí)軌道與正常軌道之間的差異，稱為軌道攝動(dòng)。 4極移 答：地球瞬時(shí)自轉(zhuǎn)軸在地球上隨時(shí)間而變，稱為地極移動(dòng)，簡(jiǎn)稱極移 5單點(diǎn)定位 答：