2021年2021年GPS原理及应用题目及答案.docx

精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -GPS 原理及应用复习题目一名词说明1 二体问题： 2 真近点角. 平近点角. 偏近点角： 3 多路径效应： 4 无约束平差和约束平差5章动 6异步观测7接收机钟差8周跳 9三维平差10岁差 11同步观测12卫星钟差 13整周未知数14二维平差二填空题1. GPS 工作卫星的地面监控系统包括 . . ；2. GPS 系统由 . . 三大部分组成；3.根据接收的载波频率，接收机可分为 和 接收机；4.GPS 卫星信号由.三部分组成；5.接收机由.三部分组成；6. GPS 卫星信号中的测距码和数据码为通过技术调制到载波上的；7. 1973年 12 月， GPS系统经美国国防部批准由陆海空三军联合研制；自1974 年以来其经受了.三个阶段；8. GPS 卫星星座基本参数为：卫星数目为.卫星轨道面个数为.卫星平均地面高度约 20210 公里.轨道倾角为度；9. GPS 定位成果属于坐标系， 而有用的测量成果往往属于某国的国家或地方坐标 系 ， 为 了 实 现 两 坐 标 系 之 间 的 转 换 ， 如 果 采 用 七 参 数 模 型 ， 就 该 七 个 参 数 分 别为，假如要进行不同大地坐标系之间的换算，除了上述七个参数之外仍应增加反映两个关于地球椭球外形与大小的参数，它们为和；10. 真春分点随地球自转轴的变化而不断运动，其运动轨迹特别复杂，为了便于讨论，一般将其运动分解为长周期变化的和短周期变化的；11. GPS 广播星历参数共有16 个，其中包括1 个， 6 个对应参考时刻的参数和 9 个反映参数；12 GNSS 的英文全称为；13载体的三个姿势角为.；14. GPS 星座由颗卫星组成，分布在个不同的轨道上，轨道之间相距， 轨道的倾角为，在地球表面的任何地方都可以观察至少颗卫星，卫星距地面的 高度为km ；15. GPS 使用 L1 和 L2 两个载波发射信号，L1 载波的频率为MHZ ，波长为cm， L2载波的频率为MHZ ，波长为cm；16. GPS 卫星除了受到引力之外，仍受到地球引力场摄动力.光压摄动力.大气阻力.摄动力等的摄动力的影响，因此卫星的运动实际上为；第 1 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -16. GPS 卫星星历有两种，一种为，另一种为；前者包含时间二参数，轨道参数和摄动参数，后者包含每颗卫星在肯定时刻的和卫星钟差；17.美国军方为了防止GPS 被敌方用于军事目的，对GPS 系统实施了两种政策，一种为 政策，一种为政策，不过从 2000 年 5 月 1 日起，美国政府宣布取消了政策；18.在相对定位时，一般要对载波相位观测值进行线性组合，常用的有差，差和差三种；19. RTK的关键技术有两个，一个为如何，一个为，前者已经有很多方法，统称为OTF，例如 FARA，等；20. CA 码的周期短，易于捕获，所以我们称其为码，由于其码元宽度比P 码的要，所以我们仍称其为粗码，P 码的周期为天，码元宽度为m；用它测量伪距的精度大致为m；21.GPS 静态单点定位，至少需要（）个历元；22.卫星椭圆的外形用开普勒参数中的（）表示；23.对流层推迟量与载波频率（）关（“有”仍为“无” ）；24.正确挑选测站的位置主要目的为为了排除（）；25.C/A 码的码元宽度为（） m；26.只有当两个伪随机码完全对齐时，相关系数才等于（）；27.GPS 卫星的周期为12 个恒星时，换算成太阳时为（）；28.瞬时天球坐标系与协议天球坐标系之间存在（）；29.GPS 单点定位，至少需要（）卫星；30.卫星轨道面的位置用开普勒参数中的（）表示；31.电离层推迟量与载波频率的平方成（）比；32.排除多路径误差的主要措施为（）；33.GPS 时钟的基本频率为（） MHZ ；34.伪随机码的自相关性用（）表示；35. GPS 卫星的周期为12 个恒星时，换算成太阳时为（）；36.瞬时地球坐标系与协议地球坐标系之间存在（）；37钟差的三个系数分别称为.；三挑选题1.瞬时天球坐标系与瞬时地球坐标系的关系正确选项（）；A . 两个坐标系的原点不同，坐标指向也不同；B. 两个坐标系的原点不相同，Z 轴指向相同；C. 两个坐标系的X 轴之间的夹角（旋转角）随观测时间不变；第 2 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -D. 两个坐标系的X 轴之间的夹角（旋转角）随观测时间而变；2.世界时 UT .UT1 .UT2 其时间尺度的稳固度.1 .2 之间的正确关系为（）；A .12 ； B .12 ； C .12 ； D.12；3.关于卫星的运行轨道说法正确选项（）； A . 卫星的轨道为在一个平面上，且为一个椭圆； B.卫星的轨道不为在一个平面上，且为一个空间闭合曲线；C.卫星的轨道为一个空间非闭合曲线；D. 卫星的轨道为在一个轨道平面上，但外形特别复杂；4.开机测量后，接收机能捕获到很多卫星，那么通过连续24 小时的观测（）A .任意不同观测时刻捕获到的卫星数相同，卫星序号不变；B .任意不同观测时刻捕获到的卫星数可能变化，卫星序号也可能变化；C.任意不同观测时刻捕获到的卫星数相同，卫星序号不同；D .任意不同观测时刻捕获到的卫星数肯定不同，卫星序号肯定变化；5.卫星的位置信息来自（）；A . 观测文件； B.气象文件； C.测站文件；D.星历文件；6.某个观测文件里面既含有伪距观测值，又含有载波相位观测值，那么（）；A .在观测过程中.不随时间变化；B .在观测过程中不变.随时间变化；C.在观测过程中变.随时间不变；D .在观测过程中.都随时间变化；7.假如认为接收机钟差为固定参数，就单点测码伪距定位方程中未知参数的个数为（）A . 3； B. 4； C .5； D.具体数目依观测历元数而定；8.观测文件中的载波相位观测量为指（）注：N 0 为整周未知数.int( N ) 为接收机计数器整周计数.为相位差的小数部分；A . int( N )；B. N 0int( N )； C. N 0； D. N 0int( N ) ；9. 采纳平方技术重建载波，就（）A . 可以重新获得载波.测距码和数据码；B. 可以重新获得载波.数据码，但得不到测距码；C. 可以重新获得载波.测距码，但得不到数据码；D. 可以重新获得载波，但得不到测距码和数据码；10.某掌握网共有网点数9 个，同时使用4 台 GPS 接收机进行静态相对测量，完成观测4个时段，就得到（）；A . 总基线 24 条.独立基线3 条.必要基线数9 条；第 3 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -B. 总基线12 条.独立基线12条.必要基线数8 条；C. 总基线24 条.独立基线16条.必要基线数9 条；D. 总基线24 条.独立基线12条.必要基线数8 条；11. 下面关于坐标系之间关系说法正确选项() A .天球直角坐标系与地球直角坐标系之间坐标原点不同，三坐标轴指向也不同； B.大地坐标系也就为直角坐标系； C .站心赤道地平坐标系就为地球直角坐标系平移的结果； D.站心地平直角坐标系与站心赤道地平坐标系之间必需经过平移和旋转才能相互转换；12. 目前世界上已经研制胜利的或正在研制和完善的卫星定位导航系统有四种，他们的工作卫星数和备用卫星数匹配不一样，那么下面哪一个为错误的（）A .GPS系统（ 21+3）；B. GLONSS系统（ 24+1）；C .GNSS系统（ 27+1）；D.北斗一号（2+1）13. 下面关于时间系统的说法错误选项()A .恒星时和平太阳时有地方性；B.世界时与平太阳时的起点不同，尺度也不同；C.原子时的起点处，世界和谐时和它相差0.0039秒；D.GPS时和原子时的尺度一样、 但起算原点不同；14. 在无摄运动和受摄运动状态下，关于卫星运动的轨迹说法错误选项()A .在无摄运动状态下，卫星的运动轨迹为一个标准椭圆；B .在受摄运动状态下，卫星的运动轨迹为一个近似的椭圆；C .在无摄运动状态下，卫星的运动轨迹为一个近似的椭圆；D .卫星的运动为受摄运动，其轨迹变化复杂；15. 下面关于GPS接收机的说法正确选项()A .GPS接收机接收到的卫星信号包括，载波.测距码.数据码和伪距；B .GPS接收机只有接收卫星信号的功能，没有数据处理的功能；C .GPS双频接收机接收卫星信号中的两种载波为独立.分开进行的；D .GPS接收机有如下功能，接收信号.信号扩大.解调.分流.数据处理等；16 GPS测量定位和常规大地测量定位方法相比()A .GPS测量定位不要求点之间相互通视，具有全天候.全球性的特点；B .常规大地测量定位比GPS测量定位高；C .常规大地测量定位，要求点之间要相互通视，并且具有全球性；D .GPS测量定位比常规大地测量定位精度高；17. 关于 GPS静态定位和动态定位说法正确选项（）A .静态定位时，接收机必需处于静止状态，而动态定位时接收机必需处于运动状态；第 4 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -B .实时动态相对定位过程中，流淌站不必保持对所测卫星的连续跟踪； C .在快速静态相对定位过程中，流淌站不必保持对所测卫星的连续跟踪； D .静态定位比动态定位精度肯定高；18. 相对定位中用到差分方法，对于短基线相对测量定位来说（）A .通过对同一颗卫星同步观测量（相位）求差即单差，可以排除卫星钟和接收机钟钟差的影响；B .通过双差可以排除整周未知数的影响；C .通过单差可以排除大气层带来的时间推迟影响；D .通过三差方法后，已经排除了卫星钟钟差.接收机钟差.整周未知数的影响，减弱了大气层.卫星星历误差的影响；19. 下面关于GPS基线向量网平差的说法正确选项()A .经自由网平差后可以得到GPS网点的地面网的坐标；B .GPS基线向量网平差所用的观测量为相位观测量；C .非自由网平差的约束条件最少；D .自由网平差的目的为检验网本身的内部符合精度及系统误差和粗差、 同时供应大地高程数据；20. 关于 GPS点的大地高.正常高.高程反常说法错误选项（）A.GPS点的大地高就为GPS点到相应参考椭球面的法线方向的距离； B.正常高为GPS点沿垂线到似大地水准面的距离；C.GPS点的高程反常等于GPS点的大地高减去正常高； D.GPS点的高程反常反映了该点处的参考椭球面和大地水准面之差； 21.RTK 为一种实时动态定位技术，它使用（）原理来定位；A .位置差分；B.伪距差分；C.载波相位差分；D.肯定定位；22 . 方MEesin E程中各符号的含义为： （）；B .M 为真近点角，E 为偏近点角；C. M 为真近点角， E 为平近点角； D. M 为偏近点角， E 为真近点角； E. M 为平近点角， E 为偏近点角；23.运算GPS 卫星的位置时，第一要运算卫星在轨道平面内的坐标，轨道平面坐标系轴采纳下面的方法定义的（）；E.坐标原点在地球质心，x 轴指向春分点，y 轴与x 轴垂直F.坐标原点在地球质心，x 轴指向升交点，y 轴与x 轴垂直G.坐标原点在地球质心，x 轴指向近地点，y 轴与x 轴垂直H . 坐标原点在地球质心， x 轴指向格林尼治， y 轴与 x 轴垂直第 5 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -24.排除多路径影响的最有效措施为（）A .挑选合适的测站位置进行观测；B .在上午9 点到下午6 点之间进行观测；C.挑选信噪比高的接收机进行观测；D .在阴天进行观测；25.为了排除或减弱电离层对GPS 观测的影响，最好的方法为（）；A .利用双频观测B.加电离层模型改正；C.同步观测值求差D.采纳精密星历；26.之所以把GPS 观测到的距离称为伪距，主要为由于（）；A .GPS 测量的距离中包含对流层和电离层的误差；B .GPS 接收机的时钟与GPS 时间系统存在偏差；C.GPS 接收机的时钟与卫星钟不同步；D .伪距为使用伪随机码测量得到的；27.假如测站的坐标为已知的，就至少观测（）颗卫星就可以实现授时；A .4B .3C.2D .128.GPS 网的数据处理过程为（）；A .数据下载数据采集数据预处理基线解算网平差；B .数据采集数据预处理数据下载基线解算网平差；C.数据采集数据下载网平差基线解算数据预处理；D .数据采集数据下载数据预处理基线解算网平差；29.GPS 高程为什么要转化为正常高？（）；A .GPS 高程相对于椭球面，与我们所使用的高程不一样；B .GPS 高程相对于似大地水准面，与我们所使用的高程不一样；C.GPS 高程相对于赤道面，与我们所使用的高程不一样；D .GPS 高程相对于大地水准面，与我们所使用的高程不一样；30. GPS导航电文包括 ()；A .载波相位和伪距；C .卫星的轨道参数；BD.码观测量和相位观测量；.测站的近似坐标；31.目前世界上已经研制胜利的或正在研制和完善的卫星定位导航系统为（）；A .美国的GPS，俄罗斯的GLONAS，S 欧洲的 Galileo；B .俄罗斯的GPS，美国的GLONAS，S 欧洲的 Galileo；C .欧洲的GPS，美国的 GLONAS，S俄罗斯的Galileo；D .美国的GPS，欧洲的 GLONAS，S 俄罗斯的Galileo；32.在用导航电文运算GPS 卫星的位置时，必需采纳迭代法进行运算的为（）；第 6 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -A .卫星运行的平均角速度；B.偏近点角；C.摄动改正项；D.轨道平面直角坐标；33.排除电离层影响的最有效措施为（）；A .在阴天进行观测；B .用两个频率的载波进行观测；C.挑选信噪比高的接收机进行观测；D .挑选合适的测站位置进行观测；34.某掌握网共有网点数6 个，同时使用3 台 GPS 接收机进行静态相对测量，要求每个测站观测两次，就得到（）；E. 时段数为4，总基线12 条.独立基线8 条；F. 时段数为3，总基线9 条.独立基线6 条；G. 时段数为2，总基线8 条.独立基线6 条；H. 时段数为5，总基线15 条.独立基线12 条；35.对于载波相位的线性组合，下面的说法哪个为正确的（）；A .站际间单差可以排除接收机钟差参数； B.站际间单差可以排除卫星钟差参数；C.站际间单差可以排除整周未知数参数D.站际间单差可以排除电离层和对流层的影响；36. GPS 的地面监控部分包括（）；A .1 个主控站， 5 个注入站， 3 个监测站；B.5 个主控站， 1 个注入站， 3 个监测站；C.3 个主控站， 1 个注入站， 5 个监测站；D.1 个主控站， 3 个注入站， 5 个监测站；37. GPS 测量的精度可以用DOP 表示，关于DOP 的说法正确选项（）；A .三维精度用VDOP 表示；B .高程精度用TDOP 表示；C.水平精度用HDOP 表示；D .四维精度用PDOP 表示；38.在全部的与信号传播有关的误差中，假如不实行措施排除，影响最大的为（）；A .对流层折射；C.电离层折射；B .对路径效应；D .相对论效应；39. RTK 特指差分GPS 中的哪一种（A .伪距差分；）；B .位置差分；C.单站 GPS 的差分；D.载波相位差分；四问答题1.说明名词章动和岁差？第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -2.在无摄运动状态下，GPS 卫星的实时位置由哪些参数确定，且画图表示出这些参数；3.假如用某接收机于观测时刻t 在地面测站k 观测到卫星j ，请据此分别写出伪距定位观测方程和载波相位观测方程，并说明方程中每一项的含义及方程中含有的未知参数各为什么；4.什么叫周跳，其探测和修复有哪些方法？5.请写出差分GPS 的类型，并说明差分系统由哪几个部分组成；6.简要回答一下你所知道的时间系统，分别写出它们的起算点和尺度？7. 假如你在野外用GPS进行单点定位测量，现同步观测了四颗卫星，请写出其定位方程组，并说明有哪些为未知参数.8. 整周跳变的检测与修复有哪些方法，假如让你挑选你会如何做，才能达到正确修复成效，为什么 .9. 假如 GPS定位成果属于WGS-84坐标系，现在要得到各GPS点在高斯平面中的国家坐标和 正常高，就需要做哪些工作.10.简述 GPS 卫星的作用11.画图表示卫星的轨道参数，指出各个参数的意义，说明各个参数的作用；12. GPS 导航电文的内容有哪些？各有什么作用13.什么叫电离层？电离层对GPS 测量有哪些影响？排除电离层的措施有哪些？14.简述 GPS 地面部分的作用；15.偏近点角为怎样定义的？画图说明16.画图说明表示载波相位的实际观测量；17.什么叫对流层？排除对流层的措施有哪些？18.GPS 系统由哪三部分组成，各部分之间为怎么样进行协作工作的？19.写出载波相位的基本观测方程；接收机间求差可以排除该方程中的哪些参数？卫星间求差可以排除该方程中的哪些参数？20.使用广播星历进行定位后得到的地面点的坐标属于什么坐标系？如何将该坐标转换成我们国家的坐标？21. GPS 导航电文的内容有哪些？各有什么作用22. 表达利用广播星历运算卫星位置的过程，写出主要公式；（ 11 分）；第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -23具体表达使用GPS 进行掌握网测量数据处理的过程；（ 12 分）五应用题1.假如不考虑地球潮汐及负荷潮，GPS 测量误差来源有哪些，那么排除或减弱这些误差分别有哪些方法或措施？（10 分）2.假如你有两个重合点A、 B ，并且已知该两点在WGS84 坐标系的大地坐标分别为BGA 、 L GA及BGB 、 LGB； 地 方 平 面 坐 标 分 别 为x DA 、yDA及x DB 、yDB， 请 写 出 由WGS分）？84 坐标系中点的大地坐标向地方平面坐标系的转换步骤，并写出相应的方程组（ 153.某等级的GPS 网总共有13 个网点，某测绘单位用四台同型号的GPS 接收机进行同步观测，观测了6 个同步四边形，请分别运算该网的各特点条件数；4.下图为某GPS 掌握网的网点分布图，当使用3 台 GPS 测量，重复设站数等于1.6 时，请运算下面的特点条件：时段数.必要基线数.独立基线数六.公式推导题第 9 页，共 10 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -1. 写出伪距测量的基本公式，在此基础上，推导静态单点定位的原理；（ 11 分）；2在两个测站上某时刻观测了5 颗 GPS 卫星，相应的载波相位观测值为121 ， 1 ，341 ， 1 ，511 和2 ，232 ，2 ，452 ，2 ，观测值的方差均为20 ，以 1 号卫星作为基准卫星，请写出该历元上全部的双差观测值，据此推导这些观测值的方差协方差（11 分）； 3写出载波相位测量的基本方程，在此基础上推导双差的基本方程，说明双差观测方程中排除了哪些未知数（留意，基本方程不为观测方程）；（ 12 分）4设使用双频接收机的P1 码和 P2 码分别观测了接收机到某一颗GPS 卫星的伪距为1 和2 ，请推导电离层推迟改正的运算公式（12 分）；5.GPS 接收机天线到卫星的几何距离的公式为j(x jx)2( y jy) 2(z jz)2式中， (x jy jz j ) 表示卫星的三维坐标，(xyz) 表示接收机天线的三维坐标，已知接收机天线的近似坐标为( x0y0z0 ) ，请对该几何距离进行线性化；七.运算题1.如下图所示，用GPS 测量技术测得1.2.3 个点的大地高分别为：43.256m .45.589m.41.947m，用水准测量技术测量得1.2 两个点的正常高为46.379m .45.280m，请按直线内插法运算3 点的正常高；2.在 1.2 两个测站上同步观测了i ， j 两个卫星，得到的载波相位观测值如下表所示，请12测站 卫星i( 周 )j( 周 )1-.356-5432.3682-.333-6789.345运算双差观测值ij ；第 10 页，共 10 页 - - - - - - - - - -