GPS測量技術(shù)與應(yīng)用綜合測試試卷D卷答案

1、GPS測量技術(shù)與應(yīng)用綜合測試試卷D卷答案題號一二三四五總成績得分得分一、填空（每空1分，共20分）1. 1957 年10月4日，世界上第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功，標志著人類進入了空間技術(shù)的新時代。2.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)計壽命為 7.5 年，事實上所有GPS工作衛(wèi)星均能超過該設(shè)計壽命而正常工作。3.我國的GPS衛(wèi)星跟蹤網(wǎng)是由 拉薩 、 烏魯木齊 、北京、武漢、 上海 、長春 、昆明等七個跟蹤站組成的。4.當?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)360°時，衛(wèi)星繞地球運行兩圈，環(huán)繞地球運行一圈的時間為 11 小時58分。地面的觀測者每天可提前4min見到同一顆衛(wèi)星，可見時

2、間約為 5 小時。這樣，觀測者至少能觀測到4顆衛(wèi)星，最多可觀測到11顆衛(wèi)星。5.1968年國際時間局（BIH）決定，采用通過國際協(xié)議原點（CIO）和原格林尼治天文臺的經(jīng)線為起始子午線。起始子午線與相應(yīng)于CIO的赤道的交點E為經(jīng)度零點。這個系統(tǒng)稱為“ 1968BIH ”系統(tǒng)。6. 利用GPS進行定位有多種方式，如果就用戶接收機天線所處的狀態(tài)而言，定位方式分為 靜態(tài) 定位和 動態(tài) 定位；若按參考點的不同位置，又可分為 單點 定位和 相對 定位。7.美國國防部制圖局（DMA）于1984年發(fā)展了一種新的世界大地坐標系，稱之為美國國防部1984年世界大地坐標系，簡稱 WGS84 。8.協(xié)調(diào)世界時是綜合了

3、世界時與原子時的另一種記時方法，即秒長采用原子時的秒長，時刻采用 世界時 的時刻。9.我國西起東經(jīng)72°，東至東經(jīng)135°，共跨有 5 個時區(qū)，我國采用東8區(qū)的區(qū)時作為統(tǒng)一的標準時間。稱作北京時間。10.在對衛(wèi)星所有的作用力中, 地球重力場 的引力是最重要的。如果將它的引力視為1，則其它作用力均小于10-5。11.用GPS定位的方法大致有四類： 多普勒法 、偽距法、射電干涉測量法、載波相位測量法。目前在測量工作中應(yīng)用的主要方法是靜態(tài)定位中的偽距法和載波相位測量法。12.在接收機和衛(wèi)星間求二次差，可消去兩測站接收機的相對鐘差 改正。在實踐中應(yīng)用甚廣。 13.衛(wèi)星星歷誤差實際上

4、就是衛(wèi)星位置的確定誤差。也是一種 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、觀測值的數(shù)量及精度、軌道計算時所用的軌道模型及定軌軟件的完善程度。 14.理想情況下的衛(wèi)星運動，是將地球視作 勻質(zhì) 球體，且不顧及其它攝動力的影響，衛(wèi)星只是在地球質(zhì)心引力作用下而運動。得分15.就整個地球空間而言，參心坐標系的不足之處主要表現(xiàn)在：它不適合建立全球統(tǒng)一坐標系的要求、它不便于 研究全球重力場 、平、高控制網(wǎng)分離，破壞了空間點三維坐標完整性。得分二、名詞解釋：(每小題2分,共20分) 1. 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（衛(wèi)星）的位置精度大為

5、降低；（2）有意地在衛(wèi)星鐘的鐘頻信號中加入誤差，使鐘的頻率產(chǎn)生快慢變化，導致測距精度大為降低。2偽距：答：GPS定位采用的是被動式單程測距。它的信號發(fā)射時刻是由衛(wèi)星鐘確定的，收到時刻則是由接收機鐘確定的，這就在測定的衛(wèi)星至接收機的距離中，不可避免地包含著兩臺鐘不同步的誤差影響，所以稱其為偽距。3.原子時：答：1967年國際計量委員會決定采用銫原子零場在基態(tài)的兩個超精細能級結(jié)構(gòu)間躍遷輻射頻率9192631770個周期的時間間隔為1秒，這樣長度的秒，定義為原子時秒，以此為基準的時間系統(tǒng)，稱為原子時。4. UT2世界時：答：在UT1世界時中雖然考慮了極移改正，但尚存在地球自轉(zhuǎn)速度不均勻的影響。為此，

6、在UT1中加入觀測瞬間的季節(jié)性變化改正數(shù)。5. 對流層折射：答：對流層的折射率與大氣壓力、溫度和濕度密切相關(guān)。由于大氣的對流作用很強，大氣狀態(tài)變化復雜，所以大氣折射率的變化及其影響，難以準確地模型化。6. 多普勒定位法：答：根據(jù)多普勒效應(yīng)原理，利用GPS衛(wèi)星較高的射電頻率，由積分多普勒計數(shù)得出偽距差。7.主動式測距：答：電磁波測距儀發(fā)射測距信號，通過另一端的反射器反射回來，再由測距儀接收。根據(jù)測距信號的往、返傳播時間推求出往返距離。由于測站點需主動發(fā)出測距信號，故稱這種測距方式為主動式測距。 8. 圖形強度因子：答：圖形強度因子是一個直接影響定位精度、但又獨立于觀測值和其它誤差之外的一個量。其

7、值恒大于1，最大值可達10，其大小隨時間和測站位置而變化。在GPS測量中，希望DOP越小越好。9.靜態(tài)定位：答：如果在定位時，接收機的天線在跟蹤GPS衛(wèi)星過程中，位置處于固定不動的靜止狀態(tài)，這種定位方式稱為靜態(tài)定位。10. 實測星歷：答：它是根據(jù)實測資料進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上跟蹤衛(wèi)星來計算觀測瞬間的衛(wèi)星真實位置，從而獲得準確可靠的精密星歷。 得分三.簡答：(每小題4分,共20分)1. GPS技術(shù)設(shè)計中應(yīng)考慮哪些因素？答：技術(shù)設(shè)計主要是根據(jù)上級主管部門下達的測量任務(wù)書和GPS測量規(guī)范來進行的。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、人力和時間

8、的消耗。在工作過程中，要考慮下面一些因素：（1）測站因素；（2）衛(wèi)星因素；（3）儀器因素；（4）后勤因素。2. 簡述實測星歷的概念及意義。答：它是根據(jù)實測資料進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上跟蹤衛(wèi)星來計算觀測瞬間的衛(wèi)星真實位置，從而獲得準確可靠的精密星歷。這種星歷要在觀測后12個星期才能得到，這對導航和動態(tài)定位無任何意義，但是在靜態(tài)精密定位中具有重要作用。3.簡述WGS84坐標系的幾何定義。答：坐標系的原點是地球的質(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，Y軸和Z、X軸構(gòu)成右手坐標系。4

9、. 如何減弱對流層影響？答：（1）利用改正模型進行對流層改正（2）利用同步觀測值求差。5.如何理解共視對比定時法。答：在兩個測站A和B上各安設(shè)一臺GPS信號接收機，在相同的時間內(nèi)觀測同一顆GPS衛(wèi)星。通過數(shù)據(jù)傳輸而將測站A的用戶鐘差送到測站B，對兩個共視用戶的鐘差進行比對，從而測定用戶時鐘的偏差。這種利用GPS信號進行時間傳遞的方法，稱為共視對比定時法。得分四、分析和填圖（20分）1.根據(jù)2005年1月17日衛(wèi)星時間段，試分析和判斷并找出其中四顆GPS衛(wèi)星的超過30分鐘的時間段，并至少找出從上午8點以后6段這樣的時間段。 答：為了找出合適的作業(yè)時間，一般從上午8點以后找，其規(guī)律如下：8：009

10、：00 衛(wèi)星3、13、15、16、19、23、259：0010：00 衛(wèi)星3、13、15、16、19、23、2710：0011：00 衛(wèi)星3、8、11、13、19、2711：0012：00 衛(wèi)星3、8、11、19、27、2814：0015：00 衛(wèi)星4、7、11、20、24、2815：0016：00 衛(wèi)星4、7、20、24、282. 填寫GPS監(jiān)控系統(tǒng)工作程序的結(jié)構(gòu)圖：并將各部位連線的箭頭標出：得分五、論述及分析題（20分）b1.根據(jù)下列控制網(wǎng)的圖形，用三臺雙頻GPS接收機作業(yè)，相臨點之間的距離約1km，儀器遷移時間約2030分鐘，已知接收機的使用序號和天線編號如下表，試編寫GPS作業(yè)調(diào)度表。（20分）c序 號機 號1da29192293035306ePDOP圖根據(jù)右圖編寫定位的先后次序，并根據(jù)考試當天的時間在相應(yīng)位置上寫出GPS文件格式；根據(jù)下圖PDOP值選擇最佳的觀測時段，填入GPS作業(yè)調(diào)度表中； 根據(jù)控制網(wǎng)的圖形的觀測順序和觀測時間填寫GPS作業(yè)調(diào)度表；GPS作業(yè)調(diào)度表時段編號觀測時間測站號/名測站號/名測站號/名機號機號機號08：108：40abe29192930530618：509：20dbe29192930530629：3010：00dbc291929305306考試時間為2005年1月17日，故GPS文件格式為：第一個三角