蘇州科技大學GPS衛(wèi)星定位試卷題復習題答案

1、1. 名詞解釋*地心坐標系：*歲差：是指在日月引力的共同影響下，春分點在黃道上產(chǎn)生緩慢西移的現(xiàn)象*春分點：當太陽在黃道上從天球南半球向北半球運行時，黃道與天球赤道的交點為丫。*天球：是指以地球為中心，半徑為任意長度的一個假想球體。*章動：北天極除了均勻地每年西行以外，還要繞著平北天極做周期性的運動，軌跡大致為 橢圓，周期為18.6年，這種周期性運動被稱為章動。*GPS導航：*導航電文：是以二進制碼的形式按規(guī)格式組成，以幀為單位向外播送， 又叫數(shù)據(jù)碼（D碼）。*廣播星歷（預(yù)報星歷）：通過衛(wèi)星的導航電文傳遞給用戶的衛(wèi)星軌道信息。*精密星歷（后處理星歷）：根據(jù)自建衛(wèi)星跟蹤站所獲得的GPS衛(wèi)星的精密觀

2、測數(shù)據(jù)，經(jīng)解碼和計算得到的衛(wèi)星星歷。*測距碼：是用于測定從衛(wèi)星至接收機間距離的二進制碼。根據(jù)性質(zhì)和用途的不同可分為粗 碼（C/A碼）和精碼（P碼或Y碼）。*載波：可運載調(diào)制信號的高頻震蕩波*動態(tài)定位：是指待測點相對于其周圍的固定點，在一次觀測期間有可察覺到的運動或明顯 的運動。*靜態(tài)定位：是指每次進行 GPS觀測資料的處理時，待測點在協(xié)議地球坐標系中的位置是固 定不變的*整周未知數(shù)：*差分動態(tài)定位：*幾何分布精度因子：*單差：不同觀測站同步觀測同一顆衛(wèi)星所得觀測量之差P95公式 “ =*雙差：不同觀測站同步觀測同組衛(wèi)星所得的觀測量單差之差*三差：不同歷元同步觀測同組衛(wèi)星所得的觀測量雙差之差*重

3、復基線：同步觀測環(huán)：7.杵dps*曲現(xiàn)說沖的1 崛稠壞址什么y三合成 ft 切以上樓收N弘即的吐找向齡祈枸康的問合異步觀測環(huán)腫舸I環(huán),宙卑同曲琵測駛得的怨立基啟間址構(gòu)咸的閉含環(huán).簡秫惣立韓或井步壞.RTK定位：實時動態(tài)載波 相位差分技術(shù)，是實時處理兩個測站載波相位觀測量的差分方法?；€向量：用于表示不同測站之間相對位置的量。3,基紐向量t用丁依示不同測站之何相對位宣的雖固定解和浮點解信號基準頻率* GPS時（GPST : GPS時間系統(tǒng)*PDOP空間位置精度因子*GDOP幾何精度因子，描述空間位置誤差和時間誤差綜合影響的精度因子P90*多路徑效應(yīng)：*周跳：接收機整周計數(shù)器記錄相位整周數(shù)時發(fā)生中

4、斷，使得恢復計數(shù)后的整周數(shù)與真實結(jié) 果產(chǎn)生偏差，這種整周部分錯誤的情況稱為周跳。*絕對定位：根據(jù) 4個以上衛(wèi)星分別到一臺 GPS接收機之間的距離，確定該點的三維坐標。*RINEX格式：與接收機無關(guān)的數(shù)據(jù)交換格式*衛(wèi)星鐘差：*接收機鐘差：*多路徑效應(yīng)：*電離層延遲：*對流層延遲：*衛(wèi)星星歷誤差：由星歷計算得到的衛(wèi)星的空間位置與實際位置之差稱為衛(wèi)星星歷誤差。1、見上2、目前世界上有那些全球性的衛(wèi)星導航系統(tǒng)？GPS定位系統(tǒng)，GLONAS系統(tǒng)，GALILEO系統(tǒng)，北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)3、GPS按接收機用途可分為哪三類？導航型，測地型，授時型4、簡要說明GPS定位系統(tǒng)的構(gòu)成及各部分的作用？（1 ）空間星座部

5、分：24顆衛(wèi)星提供星歷和時間信息，發(fā)射偽距和載波信號，提供其他輔助信息。（2）用戶部分：接收并觀測衛(wèi)星信號，記錄和處理數(shù)據(jù)，提供導航定位信息。（3）地面控制部分：中心控制系統(tǒng)，實現(xiàn)時間同步，跟蹤衛(wèi)星進行定軌（5個監(jiān)測站、1個主控站、3個注入站）K GPS地曲劃略細刖址f| 4Tfr麒聲勝陽*弋甲鯉聲盡1 卄 trk mw.時ttitiEr 土數(shù)據(jù).島取世JEiS壬耶.UH人站 ” 衛(wèi)V.-tli. «r4 |J;r' d 奇】；注兀詰一琲卩卅¥.旳*卩尸時種榊打節(jié)粘軌廁陣抻A ws T J," 12 ft）,5、GPS衛(wèi)星星座的組成及軌道情況？24顆衛(wèi)星組

6、成（工作衛(wèi)星 21顆，備用衛(wèi)星3顆）。衛(wèi)星分布于6個軌道面，每個 軌道上均勻分布 4顆衛(wèi)星，衛(wèi)星軌道面相對地球赤道面的傾角約為55 °,各軌道平面升交點的赤經(jīng)相差 60°。在相鄰軌道上，衛(wèi)星的升交距相差 30 °，軌道平均 高度約為20200KM6、 與傳統(tǒng)測量方法相比，GPS系統(tǒng)有哪些特點？1.全球性-全球范圍連續(xù)覆蓋（412顆）2.全能性-三維位置、時間、速度 3.全天 侯4.實時性-定位速度快5.高精度6.無需通視7.操作簡便8.連續(xù)性9.抗干擾性 能好，保密性好10.控制性強7、簡述天球坐標系和地球坐標系的區(qū)別？是否隨地球自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動1）天球坐標系是一種慣性坐

7、標系，其坐標原點及各坐標軸指向在空間保持不變，用于描述衛(wèi)星運行位置和狀態(tài)，該坐標系與地球自轉(zhuǎn)無關(guān)2）地球坐標系是與地球相關(guān)聯(lián)的坐標系，用于描述地面點的位置，是與地球體固定相連的坐標系，其隨地球自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動。8、GPS使用那種坐標系？WGS 849、廣播星歷與精密星歷的區(qū)別是什么？廣播星歷（導航文件提供，精度較差的外推軌道，事先預(yù)報，免費廣播，衛(wèi)星發(fā) 送），精密星歷（自建跟蹤站提供，比較準確的軌道信息，事后計算，有償服務(wù)， 地面通訊獲?。?0、GPST勺原點位于那里？GPST=GPS Time，起點：1980 年 1 月 6 日 0 時。11、GPS衛(wèi)星的測距碼包括哪兩種 ？它們的主要功能是什么 ？

8、這兩種碼之間有什么 區(qū)別？粗碼（C/A碼）:粗測距；快速搜捕衛(wèi)星導航電文；用于分址-不同信號；=Call :捕獲碼；明碼。精碼（P碼或Y碼）：精確測距；P碼用于分址；軍用密碼。OAi4產(chǎn)牛和理單朮10繃反犧祎佇奇疔商I0UM2J5X10,lbii( L.02AMH2.!4 (J0.2JMIU J0丹"罵沖(KW77S2p)i剛修啊“biw海甸293.1m29l3<n測丙課為打KM lOCHi耳甸卑3-2.如2.93-0 29mW.斤放.二怔悄嗎、-ifi12、GPS衛(wèi)星有哪兩種不同的載波 ？它們各調(diào)制哪些碼？L1載波：調(diào)制C/A碼、P碼以及導航電文L2載波：僅調(diào)制P碼和導航電文

9、13、簡述GPS定位的基本原理。14、什么叫偽距、什么叫偽距定位法偽距：受鐘差和大氣折射影響的站星距離。偽距定位：利用GPS的測距碼對偽距進行觀測，并通過空間后方交會得到用戶（接 收機）位置。15、寫出一個偽距觀測方程并解釋方程中符號的含義?7>/(0 = P； U)+r (t)一曲 10 + 辛,”+ 加:的(口/r/(f) = J(A7«)-M)'+(護-KWH 十憶-zriF偽距觀測他Pg xaYty/ un c r(o.；(n衛(wèi)星到測站的幾何距離 工星在發(fā)射倍號時刻的坐標 接收機在接收信號時刻的坐標 衛(wèi)星鐘鐘豐接牧機鐘鐘差電離層折射改正對流層折射改正16、載波相

10、位觀測值包含哪幾部分？即載波相位在起始時刻沿傳播路徑延遲的整周數(shù)，和從某一起始時刻至觀測時刻之間載波相位變化的整周數(shù), 以及接收機所能測定的載波相位差非整周的小數(shù)部分。17、GPS絕對定位（單點定位）的實質(zhì)是什么？空間距離后方交會18、與GPS絕對定位相比，GPS相對定位為什么能大大提高觀測精度？1各測站觀測誤差大致相同的，相對定位可以減弱這些誤差。2信號觀測與數(shù)據(jù)處理比絕對定位復雜。 3相對定位獲得的是各同步站間的基線向量（三維坐標差），因而至少需要一個觀測 點為已知點才能求出其余各點的坐標。19、GPS測量選點的原則有哪些 ？上空開闊；遠離干擾源；避免易產(chǎn)生多路徑效應(yīng)的環(huán)境；易于保護；交通

11、便捷；依據(jù)要求，確保部分點位通視。20、GPS數(shù)據(jù)處理一般分為哪幾個步驟 ？21、基線解算為什么多選擇雙差模型 ？可以消除衛(wèi)星鐘差的影響；大大削弱了衛(wèi)星星歷誤差的影響；大大削弱了對流層折射和電離層折射誤差影響，在短距離內(nèi)幾乎可以完全消除其影響；看可以消除接收機鐘差的影響。22、單差、雙差、三差觀測值是怎樣獲得的，各有什么特點？單差觀測值：兩個不同觀測站的接收機在同一歷元觀測同一顆衛(wèi)星所得觀測值的差值。P96 公式1，消除了衛(wèi)星鐘誤差的影響 2，削弱了衛(wèi)星星歷誤差的影響3，削弱了對流層和電離層折射的影響雙差觀測值：同一歷元的兩個測站獲得的單差觀測值在不同衛(wèi)星間求差。1，消除了接收機鐘誤差的影響

12、2，進一步削弱對流層和電離層的影響。三差觀測值：對雙差觀測值在不同歷元間繼續(xù)求差。消除了整周模糊度參數(shù)23、GDOP是什么含義？多大為合適？其與衛(wèi)星高度角、測站與GPS衛(wèi)星構(gòu)成的六面體體積之間的關(guān)系是什么。GDOP幾何精度因子，描述空間位置誤差和時間誤差綜合影響的精度因子。在我國，正常情況下 GDOP 38。GDOP與該六面體體積 V的倒數(shù)成正比。六面體體積 V最大情形：一顆衛(wèi)星處于天 頂，其余三顆衛(wèi)星相距 120。24、精度因子是什么？有哪些常用的精度因子？P89定義精度因子作為衡量衛(wèi)星幾何分布對定位精度的影響標準。1. 平面位置HDOP2. 高程VDOP3. 空間位置PDOP4. 接收機鐘

13、差 TDOP5. 幾何GDOP25、為什么要采用差分模型來建立觀測方程？什么是GPS的差分模型？1）2 ）利用設(shè)于坐標已知的參考站， 計算各類改正數(shù)，利用誤差的空間相關(guān)性提高GPS測量定位精度26、為什么利用載波相位測量進行 GPS定位可以得到較高的測量定位精度？載波的波長短，測距精度高特密單血定位現(xiàn)測值相僮和偽距星歷火氣延遲模型和眾頻消除并它誤羞項進行誚除精度dm cm27、GPS相對定位的作業(yè)模式有哪些 ？靜態(tài)相對定位、快速相對定位、準動態(tài)相對定位、動態(tài)相對定位（差分相對定位）28、試敘述GPS測量定位中誤差的種類及產(chǎn)生的原因。單位權(quán)中誤差，參數(shù)的中誤差29、如何減弱電離層和對流層對GPS

14、定位成果的影響？單差模型，雙差模型>用繼殛觀劃 丄XII電巧，欣置時1以樨1i4.珈閥店枇削倉謾30、雙頻觀測值消除電離層延遲的原理是什么？31、如何削弱多路徑效應(yīng)對 GPS定位的影響?1）選擇合適的站址2）改進接收機天線11J則站應(yīng)皿鸚人面枳平柵：為水面（2）創(chuàng)站車宜適癢任山堆、山欝和鹽地中°<3）剛貼市離幵塚忌建瓜拘<4>fli丸線屮世逞柳程亞丫線時于毗捋性八同時屁咄0號應(yīng)謹有較強的抑啊作41 -6）適肖址怪觀洌時間.劃弱周如性的當啊.32、如何削弱衛(wèi)星星歷誤差的影響？33、如何減弱衛(wèi)星鐘差和接收機鐘差的影響?34、從測碼偽距觀測方程與測相偽距觀測方程的形

15、式上看有什么區(qū)別?35、探測和修復周跳的方法有哪些？1，平差后殘差分析法 2,高次差法3，多項式擬合法4,相位減偽距法36、GPS測量主要誤差是如何分類的？P7737、差分系統(tǒng)分為哪些類型？單站差分：偽距差分 RTD載波相位差分RTK多站差分：局域差分；廣域差分；連續(xù)運行參考系統(tǒng)38、RTK的基本原理是什么？P102通過數(shù)據(jù)通訊鏈將基準站的已知坐標以及載波相位觀測值播發(fā)給流動站，然 后流動站根據(jù)相位定位的原理，將基準站與流動站的載波相位觀測值組成雙差觀 測值，實時地計算并顯示用戶站的三維坐標及其精度。39、VRS技術(shù)的工作流程是怎樣的？P10640、在GPS外業(yè)測量中，什么是同步圖形的邊連式觀

16、測方式？如果有4臺GPS儀器,應(yīng)如何組織觀測？也止應(yīng) 丐心 帕？KPII-沖國祇 B 鶉 JJTfk /.ti .st-醱加He.何粧聞的可也穆書.訕連克：形氏：is祁抽同掃肖麻伺有一攝迪兩十處共貞相臺.I安仟亞賤屮壯員陽昨刮SHH1LnA it叫止；電曲'勺甘爐團松制何3十Lg町1的吉農(nóng)也尅込*貞T t'441、例舉幾個著名的中外 GPS生產(chǎn)廠商。美國Trimble （天寶）公司瑞士 Leica Geosystems （徠卡）公司日本TOPCON（拓普康）公司美國Magellan （麥哲倫）公司國內(nèi)：中海達，華測，南方公司，蘇州一光42、GPS在測量上的用途有那些？GPS在測量中的作用是給出每個測量點精確的坐標位置，然后通過坐標位置得到 各個測量點的距離和空間位置43、歐空局的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的名稱是什么？44、GPS衛(wèi)星信號中，那種碼是精碼？P碼或Y碼45、GPS信號的基準頻率是多少？ L1、L2載波的頻率和波長是多少?1）L1 :/ =157543MHz- Z 二 19cm2）L2:/=I227W）MHa z = 24cm46、導航電文中包含了衛(wèi)星星歷還是衛(wèi)星星歷包含了導航電文？導航電文中包含 24顆GPS衛(wèi)星星歷47、為什么GPS