GPS定位原理介紹習(xí)題答案解析

1、14 全球定位系統(tǒng)GPS定位原理簡介一、填空題：1、GPS接收機根本觀測值有偽距觀測值、載波相位觀測值。2、GPS接收機按用途分，可分為 導(dǎo)航 型接收機、 測地 型接收機、 授時 型接收機和姿態(tài)測量型接收機。其中 測地 型接收機，按載波頻率又可分為 單頻 接收機、 雙頻接收機。3、GPS接收機主要由GPS接收機天線、GPS接收機主機和 電源三局部組成。4、GPS定位是利用空間測距交會定點原理。5、全球定位系統(tǒng)GPS主要由空間衛(wèi)星局部、地面監(jiān)控局部和用戶設(shè)備三局部組成。6、GPS衛(wèi)星星座由24顆衛(wèi)星組成。其中21顆工作衛(wèi)星，3顆備用衛(wèi)星。工作衛(wèi)星分布在6個近圓形的軌道面內(nèi)，每個軌道上有4顆衛(wèi)星。

2、GPS工作衛(wèi)星距離地面的平均高度是20200km。7、地面監(jiān)控局部按功能可分為監(jiān)測站 、主控站和注入站三種。8、GPS接收機接收的衛(wèi)星信號有：偽距觀測值和載波相位觀測值及衛(wèi)星播送星歷。9、根據(jù)測距原理，GPS衛(wèi)星定位方法有偽距定位法、載波相位測量定位和 GPS差分定位。對于待定點位，根據(jù)接收機運動狀態(tài)可分為靜態(tài)定位和動態(tài)定位。根據(jù)獲取定位結(jié)果的時間可分為實時定位和非實時定位。10、在兩個測站上分別安置接收機，同步觀測一樣的衛(wèi)星，以確定兩點間相對位置的定位方法稱為相對定位 。11、載波相位相對定位普遍采用將相位觀測值進展線性組合的方法。具體方法有三種，即單差法、雙差法和三差法。12、GPS差分定

3、位系統(tǒng)由基準(zhǔn)站、流動站 和 無線電通信鏈三局部組成。13、GPS測量實施過程及常規(guī)測量一樣包括方案設(shè)計、 外業(yè)測量和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理三局部。二、名詞解釋：1、偽距單點定位-利用GPS接收機在某一時刻測定的四顆以上GPS衛(wèi)星偽距及從衛(wèi)星導(dǎo)航電文中獲得的衛(wèi)星位置,采用距離交會法求定天線所在的三維坐標(biāo).2、載波相位相對定位-用兩臺GPS接收機，分別安置在測線兩端(該測線稱為基線)，固定不動，同步接收GPS衛(wèi)星信號。利用一樣衛(wèi)星的相位觀測值進展解算，求定基線端點在WGS一84坐標(biāo)系中的相對位置或基線向量。當(dāng)其中一個端點坐標(biāo)，那么可推算另一個待定點的坐標(biāo)。3、整周跳變-當(dāng)GPS接收機在跟蹤衛(wèi)星進展載波相位測

4、量過程中，假設(shè)因某種原因引起對衛(wèi)星跟蹤短暫失鎖，如衛(wèi)星和接收機天線之間視線方向有阻擋物或接收機受到外界電磁干擾等，將造成載波相位整周觀測值的意外喪失現(xiàn)象。這種現(xiàn)象稱為整周跳變。4、靜態(tài)定位-進展GPS定位時，接收機的天線始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，用GPS測定相對于地球不運動的點位。GPS接收機安置在該點上，接收數(shù)分鐘乃至更長時間，以確定其三維坐標(biāo)，又稱為絕對定位。5、動態(tài)定位-進展GPS定位時，接收機的天線始終處于運動過程中，動態(tài)定位是確定運動物體的三維坐標(biāo)。6、偽距測量-測定由衛(wèi)星發(fā)射的測距碼信號到達GPS接收機的傳播時間乘以光速所得的距離。7、載波相位測量-是測定GPS衛(wèi)星載波信號到接收機天線之間

5、的相位延遲8、GPS差分定位-是在已有準(zhǔn)確地心坐標(biāo)點安放GPS接收機(稱為基準(zhǔn)站)，利用地心坐標(biāo)和星歷計算GPS觀測值的校正值，并通過無線電通訊設(shè)備(稱為數(shù)據(jù)鏈)將校正值發(fā)送給運動中的GPS接收機(稱為流動臺)。流動臺利用校正值對自己的GPS觀測值進展修正，以消除上述誤差，從而提高實時定位精度。三、選擇題：(把正確的答案填入括號內(nèi))1、GPS的優(yōu)點有ABCD A 全球性、全天侯 B 高精度、快速實時三維導(dǎo)航 C 定位、測速和授時D 點間無需通視、不建標(biāo)等優(yōu)勢2、GPS定位的根本原理采用的方法是 D A 側(cè)方交會 B 前方交會 C 單三角形 D 測邊前方交會3、GPS在測量中的用途( ABCD

6、)A 大地測量 B 城市和礦山控制測量 C 建筑物變形測量 D 水下地形測量4、GPS動態(tài)差分有多種方法 ABCD A 位置差分 B 偽距差分(RTD) C 載波相位實時差分(RTK) D 廣域差分5、GPS接收機按用途分 ABCD A 導(dǎo)航型接收機 B 測地型接收機 C 授時型接收機 D 姿態(tài)測量型6、GPS接收機按接收機通道數(shù)分 ABCA 多通道GPS接收機 B 序貫穿道接收機 C 多路復(fù)用通道接收機7、GPS控制網(wǎng)的技術(shù)設(shè)計是進展GPS測量的根底，其內(nèi)容包括 ABCD A 測區(qū)范圍 B 測量精度 C 提交成果方式 D 完成時間8、GPS網(wǎng)的布設(shè)通常有 ABCD 。A 點連式 B 邊連式

7、C 網(wǎng)連式 D 邊點混合式四、判斷題：正確的劃“，錯誤的劃“×1、衛(wèi)星從2萬公里高空向地面?zhèn)鬏?，空中?jīng)過電離層、對流層，會產(chǎn)生時延。所以接收機測的距離含有誤差。 2、GPS三維定位至少需要四顆衛(wèi)星，當(dāng)?shù)孛娓叱虝r也可用三顆衛(wèi)星定位。3、衛(wèi)星同時在地平線以上至少有4顆，最多可達11顆。這樣的布設(shè)方案將保證在世界任何地方，任何時間，都可以進展實時三維定位。 4、GPS衛(wèi)星主要功能是接收并存儲由地面監(jiān)控站發(fā)來的導(dǎo)航信息。 5、用戶設(shè)備是指用戶GPS接收機，其主要任務(wù)是捕獲衛(wèi)星信號,跟蹤并鎖定衛(wèi)星信號。 6、用戶設(shè)備是指用戶GPS接收機，對接收的衛(wèi)星信號進展處理，測量出GPS信號從衛(wèi)星到接收機

8、天線間的時間。7、以載波相位觀測值為主的相對定位法是當(dāng)前GPS精細(xì)測量中普遍采用的方法。8、GPS網(wǎng)的精度指標(biāo)通常是以網(wǎng)中相鄰點之間的距離誤差mD來表示。9、GPS控制網(wǎng)可以分級布設(shè)，也可以超級布設(shè)，或布設(shè)同級全面網(wǎng)。10、GPS測量時由于不需要點間通視，因此圖形設(shè)計靈活性比擬大。11、GPS點雖然不需要通視，但是為了便于用常規(guī)方法聯(lián)測和擴展，要求控制點至少及一個其他控制點通視，或者在控制點附近300m外布設(shè)一個通視良好的方位點，以便建立聯(lián)測方向。×12、為了求定GPS網(wǎng)坐標(biāo)及原有地面控制網(wǎng)坐標(biāo)之間的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換參數(shù)，要求至少有四個GPS控制網(wǎng)點及地面控制網(wǎng)點重合。五、簡答題：1、GPS

9、全球定位系統(tǒng)由哪些局部組成？各局部的作用是什么？答：全球定位系統(tǒng)(GPS)主要由空間衛(wèi)星局部(GPS衛(wèi)星星座)、地面監(jiān)控局部和用戶設(shè)備三局部組成。1、GPS衛(wèi)星主要功能是接收并存儲由地面監(jiān)控站發(fā)來的導(dǎo)航信息。接收并執(zhí)行主控站發(fā)出的控制命令，如調(diào)整衛(wèi)星姿態(tài)、啟用備用衛(wèi)星等。向用戶連續(xù)發(fā)送衛(wèi)星導(dǎo)航定位所需信息，如衛(wèi)星軌道參數(shù)、衛(wèi)星安康狀態(tài)，以及衛(wèi)星信號發(fā)射時間標(biāo)準(zhǔn)等。2、1監(jiān)測站主要任務(wù)是完成對GPS衛(wèi)星信號的連續(xù)觀測，并將搜集的數(shù)據(jù)和當(dāng)?shù)貧庀笥^測資料經(jīng)處理后傳送到主控站。2主控站主控站設(shè)在美國外鄉(xiāng)科羅拉多空間中心。它除了協(xié)調(diào)管理地面監(jiān)控系統(tǒng)外，還負(fù)責(zé)將監(jiān)測站的觀測資料聯(lián)合處理推算衛(wèi)星星歷、衛(wèi)星鐘

10、差和大氣修正參數(shù)，并將這些數(shù)據(jù)編制成導(dǎo)航電文送到注入站。此外，它還可以調(diào)整偏離軌道的衛(wèi)星，使之沿預(yù)定軌道運行或啟用備用衛(wèi)星。(3)注入站其主要任務(wù)是將主控站編制的導(dǎo)航電文，通過直徑為3.6m的天線注入給相應(yīng)的衛(wèi)星。3,用戶處理是指用戶GPS接收機。其主要任務(wù)是捕獲衛(wèi)星信號，跟蹤并鎖定衛(wèi)星信號。對接收的衛(wèi)星信號進展處理，測量出GPS信號從衛(wèi)星到接收機天線間的傳播時間。能譯出GPS衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航電文，實時計算接收機天線的三維坐標(biāo)、速度和時間。2、闡述GPS衛(wèi)星定位原理？答：GPS衛(wèi)星定位原理是空間距離交會法。根據(jù)測距原理，其定位方法主要有偽距法定位、載波相位測量定位和GPS差分定位。對于待定點位，

11、根據(jù)其運動狀態(tài)可分為靜態(tài)定位和動態(tài)定位。靜態(tài)定位是指用GPS測定相對于地球不運動的點位。(1)偽距觀測值及偽距單點定位偽距單點定位速度快、無多值性問題，因此在運動載體的導(dǎo)航定位上仍應(yīng)用很廣泛。此外偽距還可以作為載波相位測量中解決整周模糊度的參考數(shù)據(jù)。(2)載波相位測量相對定位其具體方法有三種，即單差法、雙差法和三差法.(3) GPS實時差分定位(1)位置差分 2偽距差分RTD (3)載波相位實時差分(RTK)3、GPS野外控制測量成果應(yīng)做哪幾項檢測？其限差要求是什么？答：每個時段同步環(huán)檢驗環(huán)閉合差限差：式中：標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的中誤差； n同步環(huán)的點數(shù)。同步邊檢驗一條基線在不同時段觀測屢次，有多個獨立基線值，這些邊稱為重復(fù)邊。任意兩個時段所得基線差應(yīng)小于相應(yīng)等級規(guī)定精度的倍。異步環(huán)檢驗4、GPS內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處