《空間定位技術(shù)與應(yīng)用》考試題(A)資料

PAGE15《空間定位技術(shù)與應(yīng)用》考試題(A)資料考生班級(jí)________________學(xué)生學(xué)號(hào)：□□□□□□□□□□□□學(xué)生姓名：________________………裝………訂…………………線…………………內(nèi)蒙古科技大學(xué)2015/2016學(xué)年第二學(xué)期《空間定位技術(shù)與應(yīng)用》考試題（A）資料課程號(hào)：721431700－０1 考試方式：閉卷使用專(zhuān)業(yè)、年級(jí)：測(cè)繪13 任課教師：張會(huì)戰(zhàn)考試時(shí)間：一、填空題（共8題20空，每空1分，共20分）1．衛(wèi)星定位系統(tǒng)是由空間衛(wèi)星星座,地面控制系統(tǒng)__和用戶(hù)設(shè)備___三大部分組成。2．GPS共有24顆衛(wèi)星均勻分布在6個(gè)軌道面內(nèi)，軌道面傾角55°。3．GPS衛(wèi)星的核心部件是__高精度的時(shí)鐘_,__導(dǎo)航電文存儲(chǔ)器__,__雙頻發(fā)射和接收機(jī)_以及___微處理機(jī)__。4.衛(wèi)星測(cè)量中常用坐標(biāo)系有瞬時(shí)極天球坐標(biāo)系,瞬時(shí)極地球坐標(biāo)系_,固定極天球坐標(biāo)系__,固定極地球坐標(biāo)系__。5.開(kāi)普勒軌道參數(shù)是長(zhǎng)半軸__,偏心率__,真近點(diǎn)角__,升交點(diǎn)赤經(jīng)__,軌道面傾角__,近地點(diǎn)角距_。6．GPS廣播星歷共有16__個(gè)參數(shù),其中1個(gè)參數(shù),6__個(gè)對(duì)應(yīng)參考時(shí)刻的開(kāi)普勒軌道參數(shù)和9___個(gè)反映攝動(dòng)力影響的參數(shù)。7.GPS衛(wèi)星星歷分為_(kāi)_預(yù)報(bào)星歷___和后處理星歷__。8．GPS接收機(jī)按用途可分為導(dǎo)航型接收機(jī),測(cè)地型接收機(jī)__和授時(shí)型接收機(jī)___。9.GPS接收機(jī)按工作原理可分為碼相關(guān)型接收機(jī),平方型接收機(jī)__，__混合型接收機(jī)___和干涉性接收機(jī)__。10.GPS接收機(jī)主要有GPS接收機(jī)天線單元__、GPS接收機(jī)主機(jī)單元___和__電源__三部分組成。11.GPS接收機(jī)天線主要有__單板天線_,__四螺旋形天線__,__微帶天線_,___錐形天線__。12.依據(jù)測(cè)距的原理，GPS定位原理與方法主要有偽距法定位,載波相位測(cè)量定位__和差分GPS定位___。13.重建載波一般可采用碼相關(guān)法__和平方法___兩種方法。14.差分GPS可分為單機(jī)站差分__、局部區(qū)域差分___和廣域差分__三種類(lèi)型。15.求解相位起始模糊度的方法通常有刪除法,模糊度函數(shù)法__，F(xiàn)ARA法，和_消去法__。16.GPS測(cè)量中與信號(hào)傳播有關(guān)的誤差有電離層折射誤差,對(duì)流層折射誤差__和多路徑效應(yīng)誤差___。17.與衛(wèi)星本身有關(guān)的誤差衛(wèi)星星歷誤差,衛(wèi)星鐘誤差__和相對(duì)論效應(yīng)___。18.與接收機(jī)有關(guān)的誤差接收機(jī)誤差,接收機(jī)位置誤差__，天線相位中心位置誤差和幾何圖形強(qiáng)度誤差___。19.GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)包括位置基準(zhǔn)__、方位基準(zhǔn)___和高程基準(zhǔn)__。20.GPS測(cè)量數(shù)據(jù)處理流程有數(shù)據(jù)采集,數(shù)據(jù)傳輸__，預(yù)處理，基線解算和_GPS網(wǎng)平差__。.二、名詞解釋?zhuān)ü?題，每題3分，共15分）1．恒星時(shí)系統(tǒng)：以春分點(diǎn)為參考點(diǎn)，由春分點(diǎn)的周日視運(yùn)動(dòng)所定義的時(shí)間系統(tǒng)為恒星時(shí)系統(tǒng)。2．衛(wèi)星星歷：是描述衛(wèi)星軌道的信息，是一組對(duì)應(yīng)某一時(shí)刻的軌道參數(shù)及其變率。4．后處理星歷：是一些國(guó)家某些部門(mén)，根據(jù)各自建立的衛(wèi)星跟蹤站所獲得的對(duì)GPS衛(wèi)星的精密觀測(cè)資料，應(yīng)用與確定廣播星歷相似的方法而計(jì)算的衛(wèi)星星歷。3．偽距法定位：是由GPS接收機(jī)在某一時(shí)刻測(cè)出四顆以上GPS衛(wèi)星的偽距以及已知衛(wèi)星位置，采用距離交會(huì)法的方法求定接收機(jī)天線所在點(diǎn)的三維坐標(biāo)。4．偽距：就是由衛(wèi)星發(fā)射的測(cè)距信號(hào)到達(dá)GPS接收機(jī)的傳播時(shí)間乘以光速所得出的量測(cè)距離。5．重建載波：在載波相位測(cè)量前對(duì)導(dǎo)航電文進(jìn)行解調(diào)工作，設(shè)法將調(diào)制在載波上的測(cè)距碼和衛(wèi)星電文去掉，重新獲取載波的工作。6．周跳：如果在跟蹤衛(wèi)星過(guò)程中，由于某種原因，如衛(wèi)星信號(hào)被障礙物擋住而暫時(shí)中斷，或受無(wú)線電信號(hào)干擾造成失鎖，計(jì)數(shù)器無(wú)法連續(xù)計(jì)數(shù)。因此，當(dāng)信號(hào)重新被跟蹤后，整周計(jì)數(shù)不正確，但不到一個(gè)整周的相位觀測(cè)值仍是正確的。這種現(xiàn)象稱(chēng)為周跳。7．GPS絕對(duì)定位：利用GPS衛(wèi)星和用戶(hù)接收機(jī)之間的距離觀測(cè)值直接確定用戶(hù)接收機(jī)天線在WGS-84坐標(biāo)系中相對(duì)于坐標(biāo)系原點(diǎn)——地球質(zhì)心的絕對(duì)位置。8．GPS相對(duì)定位：是至少用兩臺(tái)GPS接收機(jī)，同步觀測(cè)相同的GPS衛(wèi)星，確定兩臺(tái)接收機(jī)天線之間的相對(duì)位置（坐標(biāo)差）。9．靜態(tài)絕對(duì)定位：接收機(jī)天線處于靜止?fàn)顟B(tài)下，確定觀測(cè)站坐標(biāo)的方法。10．偽距差分動(dòng)態(tài)定位：就是用兩臺(tái)接收機(jī)在兩個(gè)測(cè)站上同時(shí)測(cè)量來(lái)自相同GPS衛(wèi)星的導(dǎo)航定位信號(hào)，用以聯(lián)合測(cè)得動(dòng)態(tài)用戶(hù)的精確位置。11．多路徑誤差：在GPS測(cè)量中，如果測(cè)站周?chē)姆瓷湮锼瓷涞男l(wèi)星信號(hào)（反射波）進(jìn)入接收機(jī)天線，這將和直接來(lái)自衛(wèi)星的信號(hào)（直接波）產(chǎn)生干涉，從而使干涉值偏離真值產(chǎn)生所謂的“多路徑誤差”。12．GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)：在GPS網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，必須明確GPS成果所采用的坐標(biāo)系統(tǒng)和起算數(shù)據(jù)，即明確GPS網(wǎng)所采用的基準(zhǔn)。三、問(wèn)答題（共5題，每題5分，共25分）1．GPS系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么?答：①定位精度高；②觀測(cè)時(shí)間短；③測(cè)站間無(wú)需通視；④可提供三維坐標(biāo)；⑤操作簡(jiǎn)便；⑥全天候作業(yè)；⑦功能多，應(yīng)用廣。2．描述瞬時(shí)極天球坐標(biāo)系的定義。答：原點(diǎn)位于地球質(zhì)心，z軸指向瞬時(shí)地球自轉(zhuǎn)軸方向（真天極），x軸指向瞬時(shí)春分點(diǎn)（真春分點(diǎn)），y軸按構(gòu)成右手坐標(biāo)系取向。3．描述瞬時(shí)極地球坐標(biāo)系的定義答：原點(diǎn)位于地球質(zhì)心，z軸指向瞬時(shí)地球自轉(zhuǎn)軸方向（真天極），x軸指向瞬時(shí)赤道面和包含瞬時(shí)地球自轉(zhuǎn)軸與平均天文臺(tái)赤道參考點(diǎn)的子午面之交點(diǎn)，y軸按構(gòu)成右手坐標(biāo)系取向。4．簡(jiǎn)述GPS衛(wèi)星定位的基本原理是什么？答：應(yīng)用無(wú)線電測(cè)距交會(huì)原理，由地面三個(gè)以上已知點(diǎn)（控制站）交會(huì)出衛(wèi)星的位置，再利用三顆以上衛(wèi)星的已知空間位置又可以交會(huì)出地面未知點(diǎn)（用戶(hù)接收機(jī)）的位置。5．簡(jiǎn)述確定整周未知數(shù)N0的方法。答：①偽距法②將整周未知數(shù)N0當(dāng)做平差中的待定參數(shù)——經(jīng)典方法整數(shù)解實(shí)數(shù)解③多普勒法（三差法）④快速確定整周未知數(shù)法評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：答對(duì)一條得1分。5．整周跳變的修復(fù)方法一般有什么方法？答：①屏幕掃描法②用高次差或多項(xiàng)式擬合法③在衛(wèi)星間求差法④用雙頻觀測(cè)值修復(fù)周跳⑤根據(jù)平差后的殘差發(fā)現(xiàn)和修復(fù)周跳6．試闡述針對(duì)美國(guó)政府的ＳＡ和ＡＳ政策應(yīng)采取的措施？答：①應(yīng)用Ｐ－Ｗ技術(shù)和Ｌ１與Ｌ２交叉相關(guān)技術(shù)，使Ｌ２載波相位觀測(cè)值得到恢復(fù)，其精度與使用Ｐ碼相同。②研制能同時(shí)接收GPS和GLONASS信號(hào)的接收機(jī)。③發(fā)展DGPS和WADGPS差分GPS系統(tǒng)。④建立獨(dú)立的GPS衛(wèi)星測(cè)軌系統(tǒng)。⑤建立獨(dú)立的衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：答對(duì)一條得1分。7．試闡述差分GPS定位原理。答：將一臺(tái)GPS接收機(jī)安置在基準(zhǔn)站上進(jìn)行觀測(cè)，根據(jù)基準(zhǔn)站已知精密坐標(biāo)，計(jì)算出基準(zhǔn)站到衛(wèi)星的距離改正數(shù)，并由基準(zhǔn)站實(shí)時(shí)地將這一改正數(shù)發(fā)送出去。用戶(hù)接收機(jī)在進(jìn)行GPS觀測(cè)的同時(shí)，也接收到基準(zhǔn)站的改正數(shù)，并對(duì)定位結(jié)果進(jìn)行修正，從而提高定位精度。8.試闡述廣域差分GPS系統(tǒng)的特點(diǎn)。答：①中心站、監(jiān)測(cè)站與用戶(hù)站的站間距離從100km增加到2000km，定位精度不會(huì)出現(xiàn)明顯的下降。②在大區(qū)域內(nèi)建立WADGPS網(wǎng)，需要的監(jiān)測(cè)站數(shù)量很少，投資自然小，比LADGPS具有更大的經(jīng)濟(jì)效益。③WADGPS系統(tǒng)是一個(gè)定位精度分布均勻的系統(tǒng)，覆蓋范圍內(nèi)任意地區(qū)定位精度相當(dāng)，且精度較LADGPS高。④WADGPS的覆蓋區(qū)域可以擴(kuò)展到LADGPS不易作用的區(qū)域。⑤WADGPS使用的硬件設(shè)備及通訊工具昂貴，軟件技術(shù)復(fù)雜，運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用較LADGPS高得多，而且WADGPS的可靠性與安全性可能不如單個(gè)的LADGPS高。9.試闡述削弱多路徑誤差的方法。答：①選擇合適的站址測(cè)站應(yīng)遠(yuǎn)離大面積平靜的水面。測(cè)站不宜選擇在山坡、山谷和盆地中。測(cè)站應(yīng)離開(kāi)高層建筑物。②對(duì)接收機(jī)天線的要求在天線中設(shè)置抑徑板。接收天線對(duì)于極化特性不同的反射信號(hào)應(yīng)該具有較強(qiáng)的抑制作用。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：答對(duì)一條得1分。10.試闡述削弱星歷誤差的方法。答：①選擇合適的站址測(cè)站應(yīng)遠(yuǎn)離大面積平靜的水面。測(cè)站不宜選擇在山坡、山谷和盆地中。測(cè)站應(yīng)離開(kāi)高層建筑物。②對(duì)接收機(jī)天線的要求在天線中設(shè)置抑徑板。接收天線對(duì)于極化特性不同的反射信號(hào)應(yīng)該具有較強(qiáng)的抑制作用。11.GPS網(wǎng)的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題。答：①為求定GPS點(diǎn)在地面坐標(biāo)系的坐標(biāo)，應(yīng)在地面坐標(biāo)系中選定起算數(shù)據(jù)和聯(lián)測(cè)原有地方控制點(diǎn)若干個(gè)。②為保證GPS網(wǎng)進(jìn)行約束平差后坐標(biāo)精度的均勻性以及減少尺度比誤差影響，對(duì)GPS網(wǎng)內(nèi)重合的國(guó)家高級(jí)控制點(diǎn)或原城市等級(jí)控制點(diǎn)，除未知點(diǎn)連接圖形聯(lián)測(cè)外，對(duì)他們也要適當(dāng)?shù)臉?gòu)成長(zhǎng)邊圖形。③GPS網(wǎng)平差后可以得到GPS的在地面參照坐標(biāo)系中的大地高，可根據(jù)具體情況聯(lián)測(cè)高程點(diǎn)，進(jìn)行高程擬合，聯(lián)測(cè)高程點(diǎn)需均勻分布與網(wǎng)中。④新建GPS網(wǎng)的坐標(biāo)應(yīng)盡量與測(cè)區(qū)過(guò)去采用的坐標(biāo)系統(tǒng)一致，如果采用的是地方獨(dú)立或工程坐標(biāo)系，一般還應(yīng)了解以下參數(shù)：a．所采用的參考橢球；b．坐標(biāo)系的中央子午線經(jīng)度；c．縱、橫坐標(biāo)加常數(shù)；d．坐標(biāo)系的投影面高程及測(cè)區(qū)平均高程異常；e．起算點(diǎn)的坐標(biāo)值。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：答對(duì)一條得1分。12.GPS數(shù)據(jù)預(yù)處理的基本內(nèi)容是什么？答：主要目的是對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、加工整理、分流并產(chǎn)生各種信息文件，為進(jìn)一步平差做準(zhǔn)備。它的基本內(nèi)容是：①數(shù)據(jù)傳輸；②數(shù)據(jù)分流；③統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式；④衛(wèi)星軌道的標(biāo)準(zhǔn)化；⑤探測(cè)周跳、修復(fù)載波相位觀測(cè)值；⑥對(duì)觀測(cè)值進(jìn)行必要改正。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：答對(duì)一條得1分。.測(cè)圖前有哪些準(zhǔn)備工作？①②③④⑤⑥①②③④⑤⑥四、計(jì)算題（1題，共10分）1．某城市GPS控制網(wǎng)共布設(shè)了20個(gè)點(diǎn)（其中5個(gè)是已知的高等控制點(diǎn)），采用靜態(tài)作業(yè)方式組織施測(cè)，共有5臺(tái)雙頻GP