GPS试题bs.docx
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GPS试题bs
2003年
一、判断题
1、只考虑地球的万有引力而不顾及其它摄动力时所求的卫星轨道称为人卫正常轨道。
2、若某GPS接收机的天线平均相位中心偏差为零，那么用该接收机进行GPS测量时就无需进行天线的定向。
3、同一时刻L1载波相位测量观测值与C/A码伪距测量观测值所受到的电离层延迟是相同的。
4、同一时刻L1载波相位测量观测值与C/A码伪距测量观测值所受到的对流层延迟是相同的。
5、同一时刻L1载波相位测量观测值与C/A码伪距测量观测值所受到的多路径误差是相同的。
二、填空题
1、建立世界时系统时采用的时间基准是ATI秒长。
2、GPS卫星之所以要采用两个频率，其主要目的是为了较完善地消除电离层误差。
3、组成宽巷观测值的目的是为了快速确定L1载波和L2载波的整周模糊度。
4、利用GPS测量来建立城市控制网时的基线向量计算应在WGS-84坐标系中进行。
5、在甚长基线干涉测量中常选择银河系以外的类星体作为观测目标。
三、名词解释
1、协调世界时——采用原子时作为秒长，使用跳秒的方法与世界时的时刻相接近，既保持了时间尺度的均匀性，又近似地反映地球自转变换。
2、日、月摄动——日、月引力造成卫星位置的变化。
3、人卫摄影观测——
4、多普勒效应——物体辐射的波长因为光源和观察者的相对运动而产生变化。
5、被动式测距——
6、整周跳变——整周计数
产生系统性平差而小于1周的载波相位观测值
仍保持正确。
7、SA政策——人为地施加误差以降低GPS卫星的星历精度和卫星钟频率精度。
8、广域差分GPS——在一个相当大的区域内，均匀地布设GPS基站，由数据中心统一处理观测数据，将各种误差分离开来，然后再将各种误差改正数播发给用户
四、问答题
1、什么叫人卫正常轨道？
什么叫轨道摄动？
研究人卫正常轨道有何意义？
答：
只考虑地球的万有引力而不顾及其它摄动力时所求的卫星轨道称为人卫正常轨道。
各种摄动力对卫星运动状态的影响。
改进GPS卫星的定轨精度，进而提高相对定位和单点定位的精度。
2、为什么未经美国政府批准的一般用户不能用Y码来测距？
答：
美国国防部为了防止敌对方对GPS卫星信号进行电子欺骗和电子干扰，在P码上加上绝对保密的W码，通过模二相加得到完全保密的Y码。
3、什么叫多路径误差？
在GPS测量中可采用哪些方法消除或减弱多路径误差？
答：
多路径的信号传播产生干涉时延效应，导致观测值与真值存在偏差。
选择合适的站址（如草地，避开水塘等）；适当延迟观测时间；在天线下设置抑径板和抑径圈；改进接收机的硬件和软件
4、已知
，其中
为卫星至接收机的几何距离，
为用L1频率测定的伪距。
简述如何用一台双频GPS接收机来建立区域性的TEC模型。
2004年
一、填空题
1、GPS卫星信号是由载波、测距码和导航电文三部分组成的。
2、GPS卫星是采用二进制相位调制方法来进行信号调制的。
当信号为“1”时，载波的相位变化180°，当信号为“0”时，载波的相位不变化。
3、GPS卫星之所以要采用2个频率，其主要目的是较完善地消除电离层误差。
4、GPS卫星信号通过电离层时所受到的距离延迟量与信号频率的平方成反比。
5、A、B两站同时对7颗GPS卫星进行连续的双频载波相位测量，用双频观测值进行基线向量解算时共有6个整周模糊度参数。
6、我国组建的第一代卫星导航系统称为北斗卫星导航定位系统。
欧盟拟组建的卫星导航系统称为伽利略卫星导航定位系统。
二、判断题
1、能同时进行伪距测量和载波相位测量的GPS接收机称为双频GPS接收机。
2、C/A码伪距观测值和L1载波相位观测值所受到的电离层延迟是相同的。
3、C/A码伪距观测值和L1载波相位观测值所受到的对流层延迟是相同的。
4、天线平均相位中心偏差为零的GPS接收机在进行观测时无需进行天线的定向（指标线指北）。
三、名词解释
1、被动式测距——卫星在高空向地面发射测距信号，接收机在接收到测距信号后，通过数据处理得到卫星至接收机间的距离。
2、静态定位——将接收机安置在固定不动的待定点上观测数分钟或更长时间，以确定该点的三维坐标。
3、整周跳变——整周计数
产生系统性平差而小于1周的载波相位观测值
仍保持正确。
4、广域差分GPS——在一个相当大的区域内，均匀地布设GPS基站，由数据中心统一处理观测数据，将各种误差分离开来，然后再将各种误差改正数播发给用户
5、SA技术——人为地施加误差以降低GPS卫星的星历精度和卫星钟频率精度
6、整数解——当整周模糊度参数取整数时所求得的基线向量
四、问答题
1、什么叫载波相位测量？
载波相位测量的实际观测值是什么？
答：
测量GPS载波信号从GPS卫星发射天线到接收机接收天线的传播路径上的相位变化，从而确定传播距离的方法。
实际观测值由整周计数
和不足1周的载波相位观测值
组成。
2、基线向量解算时需已知该基线向量的一端坐标，该坐标应采用什么坐标系？
为什么？
答：
3、什么叫多路径误差？
在GPS测量中可采用哪些方法来消除或消弱多路径误差？
答：
多路径的信号传播产生干涉时延效应，导致观测值与真值存在偏差。
选择合适的站址（如草地，避开水塘等）；适当延迟观测时间；在天线下设置抑径板和抑径圈；改进接收机的硬件和软件
4、为什么未经美国政府授权的一般用户无法利用Y码来测距？
答：
美国国防部为了防止敌对方对GPS卫星信号进行电子欺骗和电子干扰，在P码上加上绝对保密的W码，通过模二相加得到完全保密的Y码。
5、为什么说快速而准确地确定整周模糊度是载波相位测量中的关键问题？
答：
（1）精确的、不足1周的载波相位观测值和修复周跳后的整周计数只有与正确的整周模糊度配合使用才有意义。
（2）在一般精度的GPS定位中，定位所需的时间实际上就是正确确定整周模糊度所需要的时间。
2005年
一、判断题
1、按单历元进行解算时，无需进行周跳的探测及修复工作。
2、L1载波相位观测值和L2载波观测值所受到的对流层延迟是相同的。
3、用同一类型的GPS接收机（及其天线）进行相对定位时，无需进行天线定向。
4、进行GPS相对定位时，无论基线一端的的坐标如何变动，测得的基线向量（坐标差）总是相同的。
5、利用GPS布设城市控制网时，基线向量的解算工作应在城市坐标系中进行。
二、填空题
1、卫星导航定位系统除美国的GPS外，还有前苏联（现俄罗斯）的GLONASS系统，中国的北斗卫星导航定位系统，以及欧盟正在组建的伽利略卫星导航定位系统。
2、目前用IGS精密星历进行单点定位时，所获得的站坐标属于ITRF系统。
3、A、B两站用单频接收机对6颗GPS卫星进行一次同步观测后，可组成5个双差观测值。
三、名词解释
1、差分GPS——将GPS接收机安置在基准站上进行观测，根据已知的基准站的精密坐标计算出坐标、距离或相位的改正数，并由基准站通过数据链实时发送给用户。
2、整周跳变——整周计数
产生系统性平差而小于1周的载波相位观测值
仍保持正确。
3、单点定位——根据卫星以及一台GPS接收机的观测值来独立确定该接收在地球坐标系中的绝对坐标。
4、AS技术——在P码上加上绝对保密的W码，通过模二相加得到完全保密的Y码。
5、零基线检验——采用功率分配器将同一天线输出的信号分成功率、相位相同的两路或多路信号送到不同接收机，然后对观测值进行差分处理，求得不同的接收机间的坐标差。
由于信号来自同一天线，其坐标差理论值应为0。
6、多路径误差——多路径的信号传播引起干涉时延效应，使得观测值偏离真值
7、重建载波——通过进行解调，设法将调制在载波上的测距码和导航电文去掉
8、GPS气象学——空基GPS气象学：
利用地轨卫星上的无线电掩星事件来确定气温或水汽含量；地基GPS气象学：
利用GPS测定各测站天顶方向上的总对流层延迟。
四、问答题
1、GPS接收机是如何利用测距码来测定伪距的？
答：
GPS卫星产生某一结构测距码，同时接收机也产生结构相同的复制码，经时间延迟器后，与接收到的卫星信号进行比对，取对齐过程所消耗的时间
为卫星信号的传播时间
，则卫地距为
。
2、为什么说快速而准确地确定整周模糊度是载波相位测量中的关键问题？
答：
（1）精确的、不足1周的载波相位观测值和修复周跳后的整周计数只有与正确的整周模糊度配合使用才有意义。
（2）在一般精度的GPS定位中，定位所需的时间实际上就是正确确定整周模糊度所需要的时间。
3、什么是GPS测量中的相对论效应？
如何设法消除其影响？
答：
由卫星钟和接收机钟在惯性空间中的运动速度不同以及所处位置的地球引力位不同而引起的频率变化。
在地面上生产原子钟时将钟的频率降低
4、什么叫线性组合观测值？
在GPS测量中为什么要采用线性组合观测值？
答：
利用原始载波相位观测值和伪距观测值，经过线性组合形成的虚拟观测值。
通过线性组合可以达到下列作用：
（1）消除卫星钟钟差、接收机钟差以及整周模糊度（同一类型同一频率的观测值的线性组合）；
（2）消除电离层延迟；便于确定整周模糊度（同一类型不同频率的观测值的线性组合，不同类型观测值的线性组合）。
2006年
一、名词解释
1、Z跟踪技术——打破Y码，将其重新分解为P码和W码
2、周跳——整周计数
产生系统性平差而小于1周的载波相位观测值
仍保持正确。
3、AS技术——在P码上加上绝对保密的W码，通过模二相加得到完全保密的Y码。
4、整周未知数——无法量测到的载波信号从卫星传播至接收机所用的周期数。
5、ITRF——国际地球参考框架，由一组具有ITRS下坐标和速度估值的IERS观测站组成。
6、SP3格式——IGS精密星历格式，用于存储GPS卫星精密轨道数据，广泛用于卫星大地测量。
7、广域差分——在一个相当大的区域内，均匀地布设GPS基站，由数据中心统一处理观测数据，将各种误差分离开来，然后再将各种误差改正数播发给用户
8、导航电文——GPS卫星向用户播发的一组反映卫星在空间的位置、卫星的工作状态、卫星钟的改正数、电离层延迟修正参数等重要数据的二进制代码。
9、W码——
10、伪随机噪声码——一种可以预先确定并可重复产生和复制，具有白噪声随机统计特性的二进制码序列。
二、简答题
1、简述重建载波的意义及方法。
答：
通过重建载波可以去掉调制在载波上的测距码和导航电文，恢复全波长的载波。
码相关法；平方法；互相关技术；Z跟踪技术。
2、简述GPS现代化的内容。
答：
增加GPS两个新的民用频率，提高GPS卫星集成度，增强GPS无线电信号强度，改进导航电文，改善导航、定位精度、可靠性和强化GPS抗干涉能力。
三、论述题
1、比较分析GPS系统与GALILEO卫星导航定位系统的相同点与不同点，并分析其优劣性。
答：
2、GPS高精度单点定位的误差源有哪些？
如何消除消弱他们的影响？
答：
（1）与卫星有关的误差。
I、卫星星历误差和卫星钟误差
II、卫星天线相位中心改正
III、相对论效应
（2）与信号传播有关的误差
I、电离层延迟
II、对流层延迟
III、地球自转改正
IV、多路径误差
（3）与接收机有关的误差
I、地球固体潮改正
II、海潮负荷改正
III、接收机天线相位中心改正
IV、接收机钟差
3、GPS的直接观测值有哪些？
试分析GPS组合观测值的种类及其特性。
答：
直接观测值有载波相位观测值
、
和伪距观测值
、
。
（1）同一类型同一频率观测值的线性组合。
可以消除卫星钟钟差、接收机钟差以及整周模糊度，但这种方法对数据的利用率低、双差观测值具有相关性、解的通用性差。
（2）同类型不同频率观测值的线性组合。
可以消除电离层延迟（无电离层组合），便于确定整周模糊度（宽巷组合）。
（3）不同类型观测值的线性组合。
也可以消除电离层延迟（无电离层组合），便于确定整周模糊度（宽巷组合）。
4、GPS基线解算的类型有哪些？
试分别阐述其解算方法及优缺点。
答：
（1）单基线模式——一次仅提取2台接收机的同步观测数据来求解它们之间的基线向量。
优点：
模型简单，一次解求的参数较少，计算量小。
缺点：
I、无法反映同步观测基线间的统计相关性；II、无法充分利用待定参数间的关联性。
（2）多基线模式——一次提取一个观测时段中所有进行同步观测的
台接收机所采集的同步观测数据，在一个单一解算过程中求出所有
条函数独立的基线。
优点：
数学模型严密，能反映同步观测基线之间的统计相关性。
缺点：
计算量较大；数学模型和解算过程比较复杂。
（3）整体解模式——一次性解算出所有参与构网的函数独立的基线。
除具有多基线模式优点外，还避免了同一基线的不同时段解不一致以及不同时段基线所组成闭合环的闭合差不为0的问题。
缺点：
数学模型和解算过程最为复杂，对计算机要求高。
四、计算题
某城市GPS控制网共布设了120个点（其中5个是已知的高等级控制点），采用了静态作业方式组织施测，共有5台双频GPS接收机参加作业，要求平均重复设站次数不少于三次。
问：
至少共需观测多少个时段？
总共可解算出多少条基线？
其中共有多少条独立基线？
多余观测基线数是多少？
并就该情况下估计整网的可靠性指标。
2007年
一、填空题
1、子午卫星导航系统是采用多普勒测量方法来进行导航和定位的，从导航的角度讲，该系统存在的主要问题是一次定位所需时间长和不是一个连续、独立的卫星导航系统。
2、全球定位系统（GPS）是由空间部分（卫星）、地面控制部分和用户部分组成的
3、卫星历书（导航电文中给出的卫星概略星历）的主要作用是拟定观测计划和有利于快速跟踪锁定卫星信号。
4、GPS卫星信号是采用二进制相位调制法来进行信号调制的。
5、测码伪距观测值和载波相位观测值的电离层延迟大小相等、符号相反的结论是在仅顾及
项的前提下得出的。
6、GPS网平差的主要目的是消除由观测量和已知条件中所存在的误差引起的GPS网在几何上的不一致、改善GPS网的质量，评定GPS网的精度和确定GPS网中点在指定参照系下的坐标以及其他所需参数的估值。
二、名词解释
1、AS政策——在P码上加上绝对保密的W码，通过模二相加得到完全保密的Y码。
2、GPS接收机——能接收、处理、量测GPS卫星信号以进行导航、定位、定轨、授时等工作的仪器设备。
3、导航电文——GPS卫星向用户播发的一组反映卫星在空间的位置、卫星的工作状态、卫星钟的改正数、电离层延迟修正参数等重要数据的二进制代码。
4、卫星钟的数学同步误差——顾及卫星钟差改正数后的卫星钟读数与标准的GPS时间之差。
5、总电子含量（TEC）——沿卫星信号传播路径
对电子密度
进行积分所获得的结果。
6、测距码——一种可以预先确定并可重复产生和复制，具有白噪声随机统计特性的二进制码序列。
7、GPS测量中的相对论效应——由卫星钟和接收机钟在惯性空间中的运动速度不同以及所处位置的地球引力位不同而引起的频率变化。
8、载波相位测量——测量GPS载波信号从GPS卫星发射天线到接收机接收天线的传播路径上的相位变化，从而确定传播距离的方法。
9、同步闭合环——三台或三台以上的GPS接收机进行同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。
10、零基线检验法——采用功率分配器将同一天线输出的信号分成功率、相位相同的两路或多路信号送到不同接收机，然后对观测值进行差分处理，求得不同的接收机间的坐标差。
由于信号来自同一天线，其坐标差理论值应为0。
11、精密单点定位——利用载波相位观测值以及高精度的卫星星历及卫星钟差来进行高精度单点定位的方法。
12、独立基线向量——若一组基线向量中的任何一条基线向量皆无法用该组中其他基线向量的线性组合来表示。
13、GPS时——从1980年1月6日0时开始起算的周数加上从每周周六/周日之夜开始起算的秒数。
14、坐标参考框架——一组具有相应坐标参照系下坐标及其时间演变的点。
15、RINEX格式——一种与接收机无关的标准交换格式，用于存储观测值、导航电文、气象数据等。
16、多基线解算法——一次提取一个观测时段中所有进行同步观测的
台接收机所采集的同步观测数据，在一个单一解算过程中求出所有
条函数独立的基线。
三、问答题
1、在GPS测量中为何经常要对观测值进行线性组合以组成线性观测值后再将它们当作虚拟观测值参加平差计算。
2、简述GPS测量数据处理的一般流程及各流程的主要工作。
3、在平台的局部区域中（例如一个城市中）布设了由大量GPS点组成的GPS网，需要叙述利用二次曲面拟合法来求出网中所有GPS点的正常高的方法。
2008年
一、填空题
1、GPS系统中的地面监控部分的主要功能是监视卫星的运行，确定卫星星历和卫星钟改正数，预报后再按规定格式编制成导航电文并通过注入站送往卫星。
2、SVN35和SVN36号GPS卫星上配备了反射棱镜后，就可通过激光测距来分析卫星钟和卫星星历的误差，检验GPS测距的精度。
3、BlockIIR卫星之间能互相跟踪和通信，具备自主定轨的能力。
4、主控站是整个地面监控系统的行政中心和技术中心。
5、采用Z跟踪技术的接收机，在美国政府实施AS的情况下仍可获得双P码伪距观测值，且重建的载波是全波长的。
6、GPS卫星之所以要采用两个不同频率的载波，其主要目的是为了较完善地消除电离层延迟。
7、由卫星星历给出的卫星位置与实际轨道之差，称为卫星星历误差。
8、GPS测量中的相对论效应是由于卫星钟和接收机钟在惯性空间中的运动速度不同以及所处位置的地球引力位不同而引起的。
二、名词解释
1、标准定位服务——广大民间用户通过调制在L1载波上的C/A码和导航电文来确定平面位置和高程。
2、GPS现代化——为了更好地满足军事需要，继续扩展民用市场，确保GPS在卫星导航定位领域中的霸主地位，劝说他国放弃建立卫星导航定位系统的计划。
3、注入站——地面监控部分的组成之一，用于向每颗卫星的数据存储器注入卫星导航数据。
4、平均相位中心偏差——观测时相位中心的平均瞬时位置与理论上相位中心的偏差。
5、粗码——用于进行粗略测距和获取精码的测距码。
6、总电子含量——沿卫星信号传播路径
对电子密度
进行积分所获得的结果。
7、整数解——当整周模糊度参数取整数时所求得的基线向量
8、精密单点定位——利用载波相位观测值以及高精度的卫星星历及卫星钟差来进行高精度单点定位的方法。
三、问答题
1、从导航的角度讲，子午卫星系统存在哪些局限性？
答：
（1）一次定位所需时间太长；
（2）不是一个连续的、独立的卫星导航系统；（3）定位精度低（测量角度）
2、为什么GPS卫星所使用的测距码要互不相同且相互正交？
答：
3、消除多路径误差的方法和措施有哪些？
答：
选择合适的站址（如草地，避开水塘等）；适当延迟观测时间；在天线下设置抑径板和抑径圈；改进接收机的硬件和软件
4、在解算GPS基线向量时，基线一端的坐标是否可任意给定？
为什么？
通常可采用哪些方法来给出该端点的坐标？
答：
采用伪距定位给出初始坐标
联合IGS站整体平差求出初始坐标
升级会员 