GPS定位原理介绍习题及答案解析（完整版）

1、PAGE PAGE 7拌14 全球定胺位系统（GP奥S）定位原理搬简介一、填空题：稗1、GPS接啊收机基本观测颁值有八 蔼伪距观测值暗、巴载波相位观测巴值般 叭。盎2、GPS接唉收机按用途分佰，可分为胺 导航哎 伴型接收机、哀 测地 昂 安型接收机、八 授时 昂型接收机和姿坝态测量型接收笆机。其中哀 测地 摆 拔型接收机，按哀载波频率又可摆分为敖 单频 矮接收机、芭 双频阿 佰接收机。凹3、GPS接挨收机主要由拔 笆GPS接收机佰天线颁 岸、耙 袄GPS接收机半主机挨 拔和 颁电源霸三部分组成。氨4、GPS定白位是利用暗 扳空间测距耙 奥交会定点原理唉。稗5、全球定位案系统（GPS搬）白主要由

2、爸 埃空间卫星部分佰 班、把 埃地面监控部分瓣 凹和埃 笆用户设备颁 翱三部分组成。笆6、GPS卫熬星星座由扮 叭 24啊 哎颗卫星组成。罢其中靶 捌21把 啊颗工作卫星，哎 3 背 岸颗备用卫星。矮工作卫星分布翱在叭 芭6 澳个近圆形的轨吧道面内，每个啊轨道上有邦 隘4 办 班颗卫星。拌GPS爸工作卫星距离搬地面的平均高癌度是鞍20200矮km白。皑7、地面监控阿部分按功能可办分为碍 唉监测站摆 办 、百 袄主控站跋 哎和白 瓣注入站坝 斑三种。扮8、GPS接耙收机接收的卫艾星信号有：吧 摆伪距观测值笆 爸和摆 案载波相位观测疤值巴 案及八 胺卫星广播星历敖 。拌9、根据测距吧原理，GPS绊

3、卫星定位方法班有靶 办伪距定位法 摆 柏、巴 载波相位测拔量定位 吧 芭和 半 G盎PS差分定位挨 巴。对于待定点佰位，根据接收斑机运动状态 懊可分为拜 吧静态定位版 俺和芭 搬动态定位唉 肮。敖根据获取定位啊结果的时间 奥可分为哎 皑实时定位按 唉和凹非实时定位隘 岸。傲10、在两个按测站上分别安背置接收机，同搬步观测相同的吧卫星，以确定癌两点间相对位笆置的定位方法般称为俺 班相对定位 叭。捌11、载波相吧位相对定位普摆遍采用将相位哀观测值进行线靶性组合的方法暗。具体方法有绊三种，即百 叭单差法啊 捌、敖 隘双差法伴 靶和半 安三差法 唉 佰。吧12、GPS岸差分定位系统邦由邦 皑基准站般

4、安、颁 盎 流动站稗 阿 和 皑 瓣无线电通信链拌 邦三部分组成。伴13、GPS靶测量实施过程岸与常规测量一哀样包括啊 凹方案设计疤 哎、 扮 隘外业测量霸 矮和矮 皑内业数据处理八三部分。昂二、稗名词解释：阿 芭1、伪距单点笆定位阿利用GPS接熬收机在某一时吧刻测定的四颗办以上GPS卫唉星伪距及从卫岸星导航电文中隘获得的卫星位氨置绊,班采用距离交会叭法求定天线所岸在的三维坐标笆.摆2、载波相位阿相对定位-啊-芭用两台GPS爸接收机，分别昂安置在测线两扳端(该测线称案为基线)，固暗定不动，同步唉接收GPS卫白星信号。利用阿相同卫星的相败位观测值进行袄解算，求定基般线端点在哀WGS一84肮坐标系

5、中的相颁对位置或基线靶向量。当其中办一个端点坐标叭已知，则可推摆算另一个待定芭点的坐标。安3、傲整周跳变霸隘当GPS接收俺机在跟踪卫星捌进行载波相位鞍测量过程中，哎若因某种原因懊引起对卫星跟版踪短暂失锁，搬如卫星和接收坝机天线之间视叭线方向有阻挡盎物或接收机受隘到外界电磁干疤扰等，将造成半载波相位整周癌观测值的意外翱丢失现象。这绊种现象称为整半周跳变矮。艾4、静态定位鞍捌进行GPS定坝位时，接收机阿的天线始终处熬于静止状态背，澳用GPS测定澳相对于地球不哎运动的点位。敖GPS接收机挨安置在该点上白，接收数分钟罢乃至更长时间搬，以确定其三氨维坐标，又称扒为绝对定位鞍。矮5、动态定位稗颁进行GPS

6、定翱位时，接收机暗的天线始终处哎于运动过程中笆，懊动态定位是确俺定运动物体的肮三维坐标。鞍6、伪距测量扒 拜测定由卫星发伴射的测距码信盎号到达GPS熬接收机的传播扳时间乘以光俺速所得的距离安。熬7、载波相位鞍测量 懊-绊是测定GPS矮卫星载波信号板到接收机天线胺之间的相位延案迟案8、GPS差艾分定位暗-澳是在已有精确爸地心坐标点安唉放GPS接收耙机(称为基准般站)，利用已艾知地心坐标和伴星历计算GP伴S观测值的校班正值，并通过懊无线电通讯设半备(称为数据懊链)将校正值罢发送给运动中斑的GPS接收鞍机(称为流动敖台)。流动台阿利用校正值对埃自己的GPS背观测值进行修巴正，以消除上挨述误差，从而唉

7、提高实时定位版精度。哀三、懊选择题：(把版正确的答案填扮入括号内)扮1、GPS的板优点有（ 皑ABCD捌 ）阿A 全球性班、全天侯 鞍 B 高精俺度、快速实时拔三维导航 摆 C 定斑位、测速和授吧时癌D 点间无矮需通视、不建矮标等优势搬2、安GPS定位的办基本原理采用捌的方法是（ 板 按 D哎 ）斑A 侧方交耙会 B 前安方交会 肮C 单三角拔形 D 测跋边后方交会瓣3、GPS在艾测量中的用途矮( 柏ABCD奥 )凹A 大地测鞍量 B阿 城市和矿瓣山控制测量 哎 C 巴建筑物变形测巴量 D昂 水下地形皑测量八4、GPS动哎态差分有多种搬方法（ 霸ABCD 瓣 ）吧A 位置差霸分 B版 伪距差分

8、捌(RTD) 傲 C埃 载波相位哎实时差分(R皑TK) 艾 D 昂广域差分碍5、GPS接瓣收机按用途分碍（ 肮ABCD靶 肮）叭A 导航型疤接收机 搬 B 测地挨型接收机 哀 C 霸授时型接收机挨 D 笆 姿态测量型扮6、GPS接板收机按接收机稗通道数分（ 芭 半ABC 鞍）坝A 多通道昂GPS接收机霸 B 昂 序贯通道接爸收机 按 C 多路拜复用通道接收瓣机捌7、GPS控岸制网的技术设哎计是进行GP爸S测量的基础俺，其内容包括芭（ 败ABCD癌 ）绊A 测区范碍围 把B 测量精傲度 鞍C 提交成暗果方式 板 D 坝完成时间版8、GPS网靶的布设通常有把（叭 ABCD叭 ）。拔A 点连式败 B

9、 边啊连式 C柏 网连式 办 D 边点皑混合式案四、判断题：般（耙正确的划“敖”，错误的划疤“”）靶（ 昂百 按）1、卫星从扒2万公里高空艾向地面传输，搬空中经过电离坝层、对流层，拌会产生时延。半所以接收机测版的距离含有误般差。埃（搬鞍 ） 2、G岸PS三维定位靶至少需要四颗盎卫星，当地面扒高程已知时也白可用三颗卫星笆定位。绊（ 阿 啊）3、卫星同癌时在地平线以摆上至少有4颗叭，最多可达1伴1颗。这样的俺布设方案将保拜证在世界任何班地方，任何时阿间，都可以进拜行实时三维定摆位。熬（蔼 敖爸 ）4、GP凹S卫星主要功岸能是接收并存爸储由地面监控笆站发来的导航敖信息。澳（皑半 ） 5、用按户设备是

10、指用胺户GPS接收盎机，其主要任鞍务是捕获卫星熬信号,跟踪并斑锁定卫星信号碍。笆（ 背按 ）6、用户靶设备是指用户版GPS接收机癌，对接收的卫瓣星信号进行处蔼理，测量出G蔼PS信号从卫暗星到接收机天阿线间的时间。伴（凹 罢）7、以载波绊相位观测值为盎主的相对定位巴法是当前GP拔S精密测量中肮普遍采用的方靶法。暗（ 霸拌 拔）8、GPS懊网的精度指标俺通常是以网中把相邻点之间的敖距离误差拌m捌D笆来表示。艾（ 佰傲 按）9、GPS百控制网可以分背级布设，也可拔以超级布设，阿或布设同级全稗面网。耙（斑 扒 巴）10、GP般S测量时由于矮不需要点间通蔼视，因此图形唉设计灵活性比捌较大。跋（佰 败 靶

11、）11、柏GPS点虽然肮不需要通视，爸但是为了便于柏用常规方法联吧测和扩展，要拜求控制点至少凹与一个其他控巴制点通视，或伴者在控制点附隘近300m外靶布设一个通视跋良好的方位点昂，以便建立联背测方向。败（挨吧 稗）12、敖为了求定GP澳S网坐标与原芭有地面控制网鞍坐标之间的坐伴标转换参数，巴要求至少有皑四颁个GPS控制跋网点与地面控摆制网点重合。五、简答题：隘1爸、GPS全球凹定位系统由哪伴些部分组成？办各部分的作用霸是什么？隘答：扒全球定位系统挨(GPS)主扮要由空间卫星捌部分(GPS熬卫星星座)、澳地面监控部分霸和用户设备三颁部分组成。埃1、办GPS卫星主捌要功能是接收暗并存储由地面拔监控

12、站发来的氨导航信息。接捌收并执行主控百站发出的控制奥命令，如调整罢卫星姿态、启败用备用卫星等扮。向用户连续稗发送卫星导航安定位所需信息拜，如卫星轨道邦参数、卫星健癌康状态，以及翱卫星信号发射八时间熬标准等。斑2、（1）敖监测站坝主要任务是完扒成对GPS卫艾星信号的连续唉观测，并将搜摆集的数据和当拔地气象观测资哀料经处理后传暗送到主控站。（2）主控站俺主控站设在美班国本土科罗拉按多空间中心。隘它除了协调管矮理地面监拜控系统外，还啊负责将监测站跋的观测资料联阿合处理推算卫隘星星历、卫星懊钟差和大气修邦正参数，并将哎这些数据编制傲成导航电文送傲到注入站。此扳外，它还可以哀调整偏离轨道案的卫星，使之百

13、沿预定轨道运板行或启用备用罢卫星。(3)注入站八其主要任务是肮将主控站编制胺的导航电文，拔通过直径为3扳.芭6m的天线注皑入给相应的卫懊星。班3,用户处理唉是指用户爸GPS接收机拜。其主要任务隘是捕获卫星信靶号，跟踪并锁绊定卫星信号。奥对接收的卫星般信号进行处理隘，测量出GP翱S信号从卫星袄到接收机天线懊间的传播时间柏。能译出GP斑S皑卫星发射的导岸航电文，实时案计算接收机天唉线的三维坐标白、速度和时间暗。白2拌、阐述GPS扮卫星定位原理靶？颁答：斑GPS卫星定百位原理是空间哎距离交会法。安根据测距原理扒，其定位方法拜主要有伪距法版定位、载波相熬位测量定位和肮GPS差分定班位。对于待定版点位，

14、根据其皑运动状态可分巴为静态定位和吧动态定位。静捌态定位是指用岸GPS测定相稗对于地球不运按动的点位傲。澳(阿1颁)颁伪距观测值及靶伪距单点定位碍 斑伪距单点定位罢速度快、无多摆值性问题，因俺此在运动载体靶的导航定位上搬仍应用很广泛霸。此外伪距还板可以作为载波矮相阿位测量中解决翱整周模糊度的坝参考数据。案(2)俺载波相位测量罢相对定位把 绊其具体方法有唉三种，即单差扳法、双差法和扮三差法办.搬(3)傲 GPS实时霸差分定位俺 阿(1)位置差哎分挨 2癌）伪距差分（版RTD） 败 板(3)载波相鞍位实时差分(背RTK)笆3艾、GPS野外艾控制测量成果板应做哪几项检办测？其限差要柏求是什么？埃答：拌每个时段同败步环检验耙 氨 坝 伴 胺 氨 奥环闭合差限差巴：坝 捌 奥 熬式中：傲搬规范中规敖定的中误差；疤 癌 n爸稗同步环的点邦数。同步边检验艾一条基线在不芭同时段观测多扳次，有多个独氨立基线值，这版些边称为重复鞍边。任意两个矮时段所得基线挨差应小于相应翱等级规定精度坝的扳