《GPS定位原理与应用》习题集答案

第一篇《GPS定位原理与应用》习题集

一、名词说明

一、名词说明

I、卫星星历:是描述卫星运行轨道的信息。

2、天线高:指天线的相位中心至观测点标记中心顶面的垂直距离。

3,春分点:当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道与地球赤道

的交

点。

4、开普勒第确定律:卫星运行的轨道是一个椭圆，而该椭圆的一个焦点与地

球的月

心相重合。这确定律表明，在中心引力场中，卫星绕地球运行的轨道面，是一个

通过划

球质心的静止平面。

5、同步环：由多台接收机同步观测的结果所构成的闭合环称为同步环。6、

多路朽

效应:在GPS测量中，假如测站四周的反射物所反射的卫星信号（反射波）进入接

收衫

天线，这就将和干脆来防卫星的信号（干脆波）产生干涉，从而使观测值偏离真值

产且

所谓的多路径误差。这种山于多路径的信号传播所引起的干涉时延效应称为多路

径效

应。

7、周跳:在接收机跟踪GPS卫星进行观测的过程中，经常山于多种缘由（例

如接

收机天线被阻挡、外界噪声信号的干扰等），可能使载波相位观测值中的9周数

不正确

但其不足1整周的小数部分照旧是正确的，这种现象成为整周变跳，简称周跳。

8、确定定位:利用GPS卫星和用户接收机间的距离观测值干脆确定用户接收

机天

线在在WGS-84坐标系中相对地球质心的确定位置。

9,恒星时：以春分点为参考点，由春分点的周日视运动所确定的时间，称为恒星

时。恒星时是地方时。

10、卫星的无摄运动:卫星在轨运动受到中心力和摄动力的影响。假设地球

为匀质

球体，其对卫星的引力称为中心力（质量集中于球体的中心）。中心力确定着卫星

运动的

4本规律和特征，此时卫星的运动称为无摄运动，山此所确定的卫星轨道可视为

志向的

轨道，又称卫星的无摄运动轨道。

11,精密星历:是一些国家的某些部门，依据各自建立的跟踪站所获得的精密

观测

资料，应用与确定预报星历相像的方法，而计算的卫星星历。它可以向用户供应

在用户

观测时间的卫星星历，避开了预报星历外推的误差。

12、相对定位:用两台或多台接收机分别安置在基线的两端，并同步观测相

同的GPS

卫星，以确定4线端点在协议地球坐标系中的相对位置或4线向量的定位方法。

13、星历误差：卫星的在轨位置由广播星历或精密星历供应，山星历计算的

卫星位置与其实际位置之差，称为卫星星历误差。

14,重复观测边：同一系线边，若观测了多个时段(>-2),则可得到多个从线

边长。

这种具有多个独立观测结果的幕线边，称为重复边。

15,异步环:在构成多边形环路的全部基线向量中，只要有非同步观测琴线向

量，

则该多边形环路叫异步观测环，简称异步环。

16、定位星座:在用GPS卫星进行导航定位时，为了求得测站的三维位置，

必需观

测4颗GPS卫星，称之为定位星座。

17、间隙段：GPS卫星的星座，在个别地区仍可能在其一短时间内(例如数

分钟)只

能观测到4颗图形结构较差的卫星，而无法达到必要的定位精度。这种时间段称

为间隙

段。

18,GPS信号接收机：是一种能够接收、跟踪、变换和测量GPS卫星信号的

接收设

备，称之为GPS信号接收机。

19、岁差：在日月引力和其它天体引力对地球隆起部分的作用下，地球在

绕太阳运

行时，自转轴的方向不再保持不变，从而使春分点在赤道上产生缓慢的西移，这

种现象

在天文学中称为岁差。

20、天球：是指以地球质心M为中心，半径r为随意长度的一个假想的球

体。

21、时圈：通过天轴的平面与天球相交的半个大圆。

22、天球空间直角坐标系：原点位于地球质心M.Z轴指向天球北极Pn,X轴指

向春分点r,Y轴垂直于XMZ平面，与X轴和Z轴构成右手坐标系统。

23、地心空间

直角坐标系：原点。与地球质心重合，Z轴指向地球北极，X轴指向格林尼治平

子午面

与地球赤道的交点E.Y轴垂直于XOZ平面构成右手坐标系。

24、地心大地坐标系：地球椭球的中心与地球质心重合，椭球的短轴与地球自

转轴

相合，大地纬度B为过地面点的椭球法线与椭球赤道面的夹角，大地经度L为过

地面点

的椭球子午面与格林尼治平大地子午面之间的夹角，大地高H为地面点沿椭球法

线至椭球面的距离。

25、极移：地球自转轴相对地球体的位置并不是vl定的，地极点在地球表面上

的位

置是随时间而变更的。这种现象称为地极移动，简称极移。

26、站心赤道直角坐标系：以测站为原点建立与球心空间直角坐标系相应坐标

轴平

行的坐标系叫做站心赤道直角坐标系。

27、站心地平直角坐标系：以测站(P1)为原点，P1点的法线为:轴(指向天顶

为正)，以子午线方向为x轴(向北为正)，Y轴与X,z轴垂直(向动为正))，

28,WGS-84大地坐标系:WGS-84(WorldGeodeticSystem,1984年)是美国国防

部

研制确定的大地坐标系，其坐标系的几何定义是:原点在地球质心，Z轴指向BIH

1984.0

定义的协议地球极(CTP)方向，X轴指向BIH1984.0的零子午面和CTP赤道的交

点，Y轴

与Z,X轴构成右手系。

29,1980国家大地坐标系(C80坐标系)：是参心坐标系，椭球短轴Z轴平行于地

球质心指向地极原点.)YD1968.0的方向；大地起始子午面平行于格林尼治平均

天文台子

午面，X轴在大地起始子午面内与Z轴垂直指向经度。方向，Y轴与Z,x轴成右

手坐

标系。

30、协调世界时(UTC):一种以原于时秒长为AL础，在时刻上尽量接近于世界时

的

一种折衷的时间系统，这种时间系统称为协调世界时(UTC),或简称协调时。协

调世界

时的秒长严格等于原子时的秒长，接受闰秒(或跳秒)的方法使协调时与世界时的

时刻相

接近。

31,GPS时((GPST):为了精密导航和定位的须要，全球定位系统((GPS)建立了专

用

的时间系统，称为GPS时。GPS时属原子时系统，其秒长与原子时相同，但与国

际原子

时具有不同的起点。GPST与TAI在同一瞬间均有一常量偏差，其间关系为

TAI—GPST=19(s)

32、开普勒其次定律:卫星的地心向径，即地球质心与卫星质心间的距离向量，

在

相同的时间内所扫过的面积相等。

33、预报(广播)星历：预报星历，是通过卫星放射的含有轨道信息的导航电文传

递

给用户的，用户接收机接收到这些信号，经过解码便可获得所须要的卫星星历，

所以这

种星历也叫作广播星历。卫星的预报星历，通常均包括相对某一参考历元的开普

勒轨道

参数和必要的轨道摄动改正项参数。

34、广域差分GPS系统:为了在一个广袤的地区供应高精度的GPS差分服务，将

多

个4准站组网。各从站并不单独地将自己所求得的距离改正数播发给用户，而是

将它们

送住广域差分GP5网的数据处理中心进行统一处理，以便将卫星星历误差，大气

传播延

迟误差分别开来。然后再将各种误差估值播发给用户，山用户分别进行改正。这

种差分

GPS系统称为广域差分GPS系统，简称WADGPS,

35、相对论效应：是由于卫星钟和接收机钟所处的状态（运动速度和重力位）

不同

而引起卫星钟和接收机钟之间产生相对钟误差的现象。

36、大气折射:对于GPS而言，卫星的电磁波信号从信号放射天线传播到地

面GPS

接收机天线，其传播路径并非真空，而是要穿过性质与状态各异、且不稳定的大

气层，

使其传播的方向、速度和强度发生变更，这种现象称为大气折射。

37、观测时段:测站上起先接收卫星信号到观测停止，连续工作的时间段，

称为观

测时段，简称时段。

38、独立观测环：山独立观测所获得的琴线向量构成的闭合环，简称独立环。

39、天线信号通道：当GPS接收机的天线同时接收多颗GPS卫星的信号，必

需首先

把这些信号分隔开来，以实现对各卫星信号的跟踪、处理和最测，具有这样功能

的器件

称为天线信号通道。

40、多通道接收机:所谓多通道接收机，即具有多个卫星信号通道，而每个通道

只

连续跟踪一个卫星信号的接收机。所以，这种接收机也称连续跟踪型接收机。

41、序贯穿道接收机:这种接收机通常只具有1-2个通道。这时为了跟踪多

个卫

星信号，它在相应软件的限制下，按时序依次对各个卫星信号进行跟踪和量测。

由于对

所测卫星依次最测一个循环所需时间较长(>20ms),所以其对卫星信号的跟踪是

不连续

的。

42、多路复用通道接收机:这种接收机通常只具有『2个通道。这时为了跟

踪多

个卫星信号，它在相应软件的限制下，按时序依次对各个卫星信号进行跟踪和量

测。山

于对所测卫星依次量测一个循环所需时间较短(<20ms),所以其对卫星信号的跟

踪是连

续的。

43,GPS相对定位的作业模式

所谓GPS相对定位的作业模式，亦即利用GPS确定观测站之间相对位置所接

受的作

业方式。它与GPS接收设备的软件和硬件密切相关。同时，不同的作业模式因作

业方法、

观测时间和应用范围的不同而有所差异。

44、坐标联测点

GPS网平面坐标系统转换，通常是接受坐标联测来实现的。所谓坐标联测，

即接受

GPS定位技术，重测部分地面网中的高等级国家限制点。这种既具有WGS-84坐标

系下的

坐标，又具有参考坐标系下的坐标的公共点，称为GPS网和地面网的坐标联测点

（简称

坐标联测点）。坐标联测点是实现坐标转换的前提。

45、高程联测点

利用GPS干脆测定的高程是GPS点在WGS-84坐标系中的大地高，而实际工

作中通

常须要的是正常高，为实现高程系统的转换，在布设GPS网时;需接受几何水准

方法联

测部分GPS点，这些被联测的GPS点，称为水准联测点。

46、协议坐标系

坐标系统是山原点位置、坐标轴的指向和尺度所定义的。在GPS测最中，坐

标系的

原点一般取地球的质心，而坐标轴的指向具有确定的选择性。为了运用上的便利,

国际

上都通过协议来确定某些全球性坐标系统的坐标轴指向，这种共同确认的坐标

系，通常

称为协议坐标系。

47、天球球面坐标系

原点位于地球质心M,赤经为含天轴和春

分点的天球子午面与过天体S的天球子午面之

间的夹角：赤纬为原点M至天体S的连线与

天球赤道面之间的夹角，向径长度r为原点M

至天体S的距离。在该坐标系中，天体的坐标为

(a.8.7)o

圈卜2天耸空间b角坐际服种天比珠面坐帐爪

48、原子时

因为物质内部的原子跃迁所辐射和吸取的电磁波频率，具有很高的稳定性和

复现

性，因此，人们从20世纪50年头，便建立了以物质内部原子运动的特征为琴础

的原子

时间系统。

原子时秒长的定义为:位于海平面上的艳原子基态两个超精细能级，在零磁

场中跃

迁辐射振荡9192631770周所持续的时间，为一原子时秒。该原子时秒作为国际

制秒(SI)

的时间单位。

这确定义严格地确定了原子时的尺度，而原子时的原点山下式确定：

TA=UT2-0.0039s

在卫星大地测量学中，原子时作为高精度的时间从准，普遍地用于精密测定

卫星信

号的传播时间。

49,GD0P:是GeometricD0P的缩写，是描述三维位置和时间误差综合影响的精

度

因子，称为几何精度因子。

50、停测段

在某一测站上，若在某一时间段内可测卫星只有4颗，而这4颗卫星的图形

分布很

差，其几何精度因于GDOP超过了规定的要求，以致无法保证预定的定位精度。

那么，

这时应停止观测工作。这种中止观测的时间段可称为“停测段”（Outage）。停测

段延

续时间既取决规定精度因子的数值大小，也取决于观测卫星的最小高度角。精度

因子的

数值要求越小，观测卫星的最小高度角越大，则停测段持续的时间就会越长。

51,测量任务书

测量任务书或测量合同是测量施工单位上级主管部门或合同甲方下达的技

术要求

文件。这种技术文件是指令性的，它规定了测量任务的范围、目的、精度和密度

要求,

提交成果资料的项目和时间要求，完成任务的经济指标等。

52,CORS系统

以连续运行站（ContinuousOperatingReferenceStation,CORS）网为核

心、通

讯网络为骨干、以用户需求为服务口标、以用户接收点为终端的集成系统，通常

称其为

全球导航卫星连续运行站网系统或简称GNSSCORS系统。二、推断题

以下说法是否正确？正确的打“J”，错误的打“义”。

1、在同一测站上，相邻两天出现的卫星分布图形是相同的，只是后一天相

对于前一天提前2分钟。（X）

2、GPS卫星的核心设备是双叶太阳能板，以保证卫星的正常工作用电。（X）

3、GPS地面监控系统包括1个主控站、3个注入站和5个监测站，共9个站

组成。（X）

4、在GPS系统中，启用备用卫星以代替失效的工作卫星的职能，由监测站

执行。（X）

5、在GPS系统中，卫星的星历是通过监测站注入的。（V）

6、GPS用户设备的核心设备是原子钟，为GPS测量供应高精度的时间标准。

（X）

7、利用单频接收机可以消退或减弱电离层对电磁波信号的延迟的影响。

（X）

8、对于平方型接收机，其工作的基本条件是必需驾驭测距码的结构；而对

于码相关型接收机，可以不必驾驭测距码的结构。（V）

9、在GPS测量中，描述卫星的运行位置和状态是在空间固定的坐标系统中

进行的。（V）

10、在GPS测量中，表达地面观测站的位置和处理GPS观测成果是在空间固

定的坐标系统中进行的。（X）

11、地球公转的轨道与天球相交的大圆称为黄道。黄道面与赤道面的夹角£

称为黄赤交角，约为23.5°。（J）

12、以春分点为参考点，以春分点的周日视运动确定的时间系统称为世界时。

（X）

13、瞬时天球坐标系和瞬时地球坐标系的原点相同，X轴指向相同，但Z轴

指向不相同。（V）

14、测站对卫星的高度角和方位角在WGS-84站心赤道直角坐标系中表示最

为便利。（X）

15、新北京54坐标系大地原点与1980年国家大地坐标系（简称C80）的相同，

椭球轴向与C80椭球轴指向相同，椭球参数与旧54坐标系的椭球参数相同。

（X）

16、恒星时以春分点为参考点，具有地方性；而平太阳时均以平太阳为参考

点，但具有世界性。（X）

17、协调世界时是一种秒长严格等于原子时秒长的不连续的时间系统。（）

18、GPS时属于原子时系统，其秒长和原点与国际原子时的相同。（X）

19、在世界时UT0中引入了极移改正和地球自转速度的季节性改正，由此得

到的世界时，相应表示为UT1和UT2。（V）

20、卫星的真近点角是在轨道平面上，卫星与近地点之间的地心角角距。该

参数为时间的函数，它确定了卫星在轨道上的瞬时位置。（V）

21、升交点是当卫星由北向南运行时，其轨道与地球赤道面的一个交点。

（X）

22、在GPS定位中，轨道平面坐标系的x轴指向升交点，y轴垂直于x

轴指向地极北方向，原点位于地球质心。（J）

23、广播星历和精密星历都属于实时星历，只是后者的精度比前者高。（X）

24、载波相位观测，是测量接收机接收到的、具有多普勒频移的载波信号，

与接收机产生的参考载波信号之间的相位差。（V）

25、全球定位系统接受双程测距原理。（X）

26、一般来说，GD0P值越大，所测卫星在空间的分布范围越合理；反之，所

测卫星的分布越差。（*）

27、一般而言，接受伪距法进行确定定位时，至少要同步观测到4颗GPS

卫星。（V）

28、差分技术的目的是消退公共误差，提高定位精度。（X）

29、在GPS测量中，卫星的轨道误差以与测站的多路径效应误差都属于系统

误差（J）

30、与确定定位相比，相对定位的定位精度得到了明显的提高，这是由

于接受了求差这一数学处理方法而取得的。（X）

31、与确定定位相比，相对定位的定位精度得到了明显的提高，这是由于两

测站上的公共误差具有相关性而取得的。（J）

32、由于同一卫星的星历误差，对不同测站的同步观测量的影响具有偶然性

性质，因此在两个或多个测站上对同一卫星的同步观测值求差，仍不能减弱卫星

星历误差的影响。（X）

33、在GPS测量中，接受双频改正技术，可以消退或减弱电离层延迟对定位

成果的影响，但不能减弱对流层延迟对定位成果的影响。（J）

34、在高精度GPS变形监测，最好接受同一种类型的天线。（V）

35、GPS网的基准包括位置基准、方位基准和尺度基准。GPS网的基准设计,

实质上主要是指确定网的位置基准问题。（V）

36、GPS网的基准包括位置基准、方位基准和尺度基准。GPS网的基准设计,

实质上主要是指确定网的方位基准问题。（X）

37、GPS基线向量观测值中，已包含了位置信息、尺度信息和方位信息。

（X）

38、GPS网的图形设计，也就是依据对所布设的GPS网的精度要求和其他方

面的要求，设计出由同步GPS边构成的多边形网。（X）

39、观测数据的剔除率是指由于不合格而剔除的观测值个数与参加同步边平

差计算的观测值总数之比。（V）

40、外业观测成果的检核，可以识别观测值中小的粗差，说明GPS网本身的

精度和牢靠性。（X）

41、GPS网的非经典自由网平差，是仅具有必要起始数据的平差方法。对于

GPS网来说，即仅具有一个起始点，其坐标值在平差中保持不变。（X）

42、GPS网的内牢靠性亦称观测的可控性，是指在确定的显著水平和检验功

效下，用数理统计方法所能探测出的在基线向量中存在的最小粗差。（V）

43、GPS网的外牢靠性亦称观测的可控性，是指在确定的显著水平和检验功

效下，用数理统计方法所能探测出的在基线向量中存在的最小粗差。（X）

44、大地高是地面点沿法线投影到椭球面的距离。（J）

45、正常高是地面点沿法线投影到椭球面的距离。（X）

46、高程异样是大地水准面至椭球面之间的高程差（X）。

47、正常高是地面点沿铅垂线到似大地水准面的距离。（X）

48、测量时间的基准，包括时间的单位（尺度）和原点（起始历元）。其中时间

的原点是关键，而尺度可以依据实际应用加以选定。（X）

49、GPS卫星信号中含有多种定位信息，依据不同的要求可以从中获得不同

的观测量，目前广泛接受的基本观测量主要有两种，即码相位观测量和多普勒观

测量。（V）

50、在静态确定定位中，在某一时段内，各历元观测到的卫星相同，则该时

段内所测卫星在空间的几何分布图形是不变的，因而精度因子的数值也是不变

的。（又）

51、接受GPS进行定位时，大部分状况下须要接受精密星历，以与时供应解

算成果。（V）

52、电离层对载波相位观测值和伪距观测值的影响，大小相同，符号相反。

（V）

53、在短基线（＜20km）上运用单频接收机可以获得很好的相对定位结果。

（V）

54、GPS测量规范（规程）是各测绘单位分别制定的技术法规。（X）

55、当同步闭合环的闭合差较小时，则说明GPS基线向量的计算合格，GPS

边的观测精度高，接收的信号未受到干扰。（X）

56、GPS数据预处理的主要目的，是利用原始观测数据进行基线向量的解算,

为进一步的GPS网平差做准备。（X）

57、GPS数据预处理主要包括数据的粗加工和观测数据的预处理两项内容。

（V）

58、一般来说，GD0P值越小，所测卫星在空间的分布范围越合理；反之，所

测卫星的分布越差。（V）

59、GPS测量工作与经典大地测量工作相类似，按其性质可分为外业和内业两

大部分。（V）

60、在静态确定定位中，在某一时段内，虽然各历元观测到的卫星相同，该

时段内所测卫星在空间的几何分布图形是变更的，但精度因子的数值是不变的。

（V）

三、多项选择题

每小题中有1个或多个正确答案，将正确答案的字母填入题中的括号内。对

于多项选择，必需全部正确选项都选出后方可得分。

1、GPS卫星星座的组成（ABC）

A、21颗工作卫星和3颗备用卫星

B、24颗卫星平均分布在6个轨道平面上

C、轨道平面倾角为55度

D、卫星运行周期为12小时

2、GPS卫星的核心设备包括（A）

A、原子钟B、双频放射和接收机C、双叶太阳能板D、微处理器

3、GPS信号接收机的核心设备包括（AD）

A、GPS接收机B、微处理器C、电源D、天线E、终端设备

4、与经典测量方法相比，GPS的特点有（ABDEF）

A、定位精度高B、经济效益显著C、任何环境下均可运用

D、自动化程度高E、可全天候观测F、可同时测定点的三维位置

5、当前GPS天线设计中的重要任务，主要包括（ABCD）

A、改善天线对不同GPS测量工作的适应性B、提高相位中心的稳定性

C、加强抗干扰实力，减弱多路径的影响D、改进天线的生产工艺

6、新北京54坐标系（新P54坐标系）的特点包括（ABCDEF）

A、属参心大地坐标系

B、椭球参数（长半轴和扁率）与1980年国家大地坐标系的相同

C、椭球轴向与旧P54坐标系的椭球轴向相同

D、大地原点与1980年国家大地坐标系的大地原点相同

E、高程基准为1956年青岛验潮站求出的黄梅平均海水面

F、是将旧P54坐标系内的空间直角坐标经三个平移参数平移变换至克拉索夫

斯基椭球中心得到的

7、协调世界时（ABC）

A、是为了避开发播的原子时与世界时之间产生过大的偏差而建立的一种时间

系统

B、秒长严格等于原子时的秒长

C、接受闰秒（或跳秒）的方法使协调时与世界时的时刻相接近

D、是一种连续的时间系统

8、GPS时间系统（ABDE）

A、全球定位系统（GPS）建立了专用的时间系统

B、由GPS的主控站原子钟所限制

C、起点与国际原子时系统相同

D、接受原子时秒长E、连续的时间系统，不跳秒

9、WGS-84大地坐标系（ABCD）

A、美国国防部研制确定的大地坐标系

B、原点在地球质心

C、Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极（CTP）方向

D、X轴指向BIH1984.0的零子午面和CTP赤道的交点

E、Y轴与Z、X轴构成左手系

F、长半轴a=63781405）,扁率f=1/298,257

10、1980国家大地坐标系（BDCEG）

A、地心坐标系

B、大地原点在陕西省径阳县永乐镇

C、Z轴平行于地球质心指向地极原点JYD1968.0的方向

D、大地起始子午面平行于格林尼治平均天文台子午面

E、X轴在大地起始子午面内与Z轴垂直指向经度0方向

F、Y轴与Z、X轴构成左手系

G、长半轴a=6378140（m）,扁率f=1/298.257

11、用作确定时间基准的周期运动现象，应符合以下要求（ABCD）

A、运动应是连续的

B、运动应是周期性的

C、运动的周期应具有充分的稳定性

D、运动的周期必需具有复现性

12、开普勒轨道根数（ABCDE）

A、轨道椭圆的长半径a与其偏心率e确定了椭圆的形态和大小

B、升交点赤经Q和轨道平面倾角i唯一地确定了卫星轨道平面与地球体之间

的相对定向

C、卫星的真近点角V表达了开普勒椭圆在轨道平面上的定向

D、近地点角距3确定了卫星在轨道上的位置

E、椭圆的一个焦点与地球质心重合

13、卫星在运行中受到的摄动力有（BCDEF）

A、地球中心引力Fc

B、地球的非中心引Fnc

C、太阳的引力Fs和月球的引力Fn

D、太阳的干脆与间接辐射压力Fr

E、大气的阻力Fa

F、地球潮汐的作用力、磁力等

14、精密星历（ABCDE）

A、是在事后向用户供应在其观测时间的卫星精密轨道信息，因此称为后处理

星历

B、该星历的精度，目前可达米级，进一步的发展可望达到分米级

C、通过卫星的无线电信号向用户传递的，无偿地为所须要的用户服务

D、避开了预报星历外推的误差

E、主要服务于精密定位

F、可向民用用户供应

15、当测站距离较近时，在单差观测值中（ABC）

A、消退了卫星钟钟差的影响

B、减弱了电离层、对流层的影响

C、减弱了卫星星历误差的影响

D、消退了接收机钟钟差的影响

16、当测站距离较近时，在双差观测值中（ABCD）

A、消退了卫星钟钟差的影响

B、减弱了电离层、对流层的影响

C、减弱了卫星星历误差的影响

D、消退了接收机钟钟差的影响

17、求差法既有优点，也有缺点，其缺点表现在（ABCDEF）

A、数据利用率较低，好的观测值因与之配对的数据出问题而无法被利用

B、引进了比位置矢量更为困难的基线矢量

C、差分观测值是相关的，增加了计算工作量

D、两站间的数据采样率不同时，则无法求差

E、接受求差法时多余参数已被消去，因此难以对这些参数作进一步探讨

F、在求差过程中有效数字将快速削减，计算中凑整误差等影响将增大

18、载波相位观测值（ABC）

A、高精度定位中的主要观测量B、可能存在周跳

C、测量精度一般为1〜2nlmD、可能存在整周模糊度

19、下列关于伪距差分，描述正确的有（ABCDEF）

A、基准站要供应全部卫星的伪距改正数

B、用户接收机观测随意4颗卫星，利用改正后的伪距就可完成定位

C、比单点定位精度高，但比位置差分定位的精度要低，一般点位误差约±2.0m

D、实施简洁

E、差分精度不随基准站到用户的距离而变更

F、观测过程中不出现失锁现象，虽经过外推可以获得失锁历元的位置，但精

度较差

20、下列关于相位平滑伪距差分，描述正确的有（DEF）

A、比位置差分、伪距差分定位的精度要高，一般点位误差约±0.7m

B、实施较困难

C、差分精度不履基准站到用户的距离增加变更

D、流淌站的载波相位观测值中不得出现周跳。若存在周跳时，必需进行修复

E、观测过程中不出现失锁现象，虽经过外推可以获得失锁历元的位置，但精

度较差

21、下列关于GPS测量误差的描述，正确的有（ABCDF）

A、轨道误差属于系统误差

B、卫星钟差属于偶然误差

C、接收机钟差属于偶然误差

D、大气折射的误差属于系统误差

E、多路径效应引起的误差属于偶然误差

F、观测误差属于偶然误差

22、为了减弱和修正GPS测量中系统误差对观测量的影响，一般依据系统误

差产生的缘由而实行不同的措施，其中正确的应包括（ABC）

A、引入相应的未知参数，在数据处理中联同其它未知参数一并解算

B、建立系统误差模型，对观测量加以修正

C、将不同观测站对相同卫星的同步观测值求差，以减弱或消退系统误差

的影响

D、简洁地忽视某些系统误差的影响

23、减弱卫星星历误差的方法（ABCDE）

A、建立卫星跟踪网进行独立定轨B^短弧法

C、接受轨道松弛法处理观测数据D、同步观测值求差

E、忽视轨道误差（用于实时定位工作）

24、以下关于对流层（延迟）的说法，正确的有（ABCDEEF)

A、对流层指从地面对上50km部分的大气层，包括对流层和平流层

B、对流层延迟由干气延迟和湿气延迟两部分组成

C^常用的对流层改正模型有Hopfield模型和Saastamoinen模型

D、当测站间距离较远或者两测站的高差相差甚大时，两测站的对流层延

迟的影响在差分观测值中仍不行忽视

E、在某一测站，随着高度角的增加，对流层延迟慢慢减小。地平方向时

对流层延迟最大，天顶方向时对流层延迟最小

F、对于高精度GPS监测，除了要考虑监测距离要适当外，还应考虑测站

间的高差不要太大

25、以下关于电离层（延迟）的说法，正确的有（ABCDEFG）

A、高出地表50〜1000km的大气层称为电离层

B、电离层影响电磁波传播的主要因素是电子密度

C、在GPS定位中，一般常接受Saastamoinen模型进行电离层延迟改正

D、在短基线上运用单频接收机不能获得很好的相对定位结果

E、对于双频用户可以利用双频观测值进行电离层改正

F、当测站间距离较远时，两测站的电离层延迟的影响在差分观测值中仍

不行忽视

G、某一测站的电离层延迟，随高度角的增加而减小。当高度角较小时，

变更幅度较大；反之较小

26、以下关于多路径效应的说法中，正确的有（ABDE）

A、进入接收机天线的干脆波和反射波所引起的干涉时延效应

B、是GPS测量的一种重要误差来源，严峻时将引起载波相位观测值的频繁

周跳甚至接收机失锁，损害GPS定位的精度

C、对伪距测量和对载波相位测量的影响相同

D、目前在数据处理中还难以模型化以减弱其影响

E、解决多路径效应的最好方法在于实行预防措施，如选择合适的站址、接

受性能良好的天线、改善接收机的设计等

27、关于GPS网图形设计的一般原则，以下说法正确的有（ABCDE）

A、GPS网一般应通过同步观测边构成闭合图形，以增加检核条件，提高网

的牢靠性。

B、GPS网点应尽量与原有地面限制网点相重合。重合点不应少于3个（不

足时应联测）且在网中应分布匀整，以便牢靠地确定GPS网与地面网之间

的转换参数。

C、GPS网点应考虑与水准点相重合，或在网中布设确定密度的水准联测点,

以便为大地水准面的探讨供应资料。

D、为了便于观测和水准联测，GPS网点一般应设在视野开阔和简洁到达的

地方。

E、为了便于用经典方法联测或扩展，可在网点旁边布设一通视良好的方位

点，以建立联测方向。方位点与观测站的距离，一般应大于300m。

28、进行GPS测量时，拟定观测支配的依据主要有（ABCDEF）

A、GPS网的规模大小

B、GPS网的精度要求

C、GPS卫星星座

D、参加作业的GPS接收机数量

E、测区交通和地形条件

F、后勤保障条件（运输、通讯）

29、进行GPS测量时，制订观测支配的主要内容应包括（ABCDE）

A、GPS卫星的可见性图与最佳观测时间的选择

B、接受的接收机数量

C、观测区的划分

D、观测工作的进程

E、接收机的调度支配

30、进行天线安置时，一般应满足以下要求（ABCDE）

A、对定位时，天线应尽可能利用三脚架，并安置在标记中心的上方干脆

对中观测

B、天线底板上的管水准器气泡必需居中

C、天线的定向标记线应指向正北，定向的误差以定位的精度不同而异，一

般应不超过3°~5°

D、雷雨天气安置天线时，应留意将其底盘接地，以防止雷击

E、天线安置后，应在各观测时段的前后各量测天线高一次。两次量测结果

之差不应超过3nim,并取其均值接受

F、量测天线高时，必需量垂高

31、在GPS外业观测工作中，操作人员应留意以下事项（ABCDE）

A、当确认外接电源电缆与天线等各项联结完全无误后，方可接通电源，

启动接收机

B、接收机在起先记录数据后，用户应留意查看有关接收卫星数量、存储

介质记录、电源等状况

C、在观测过程中，接收机不得关闭并重新启动；不准变更卫星高度角的

限值，不准变更天线高

D、每一观测时段中，气象资料一般应在时段始末与中间各观测记录一次,

当时段较长时（如超过60分）应适当增加观测次数

E、观测站的全部预定作业项目，经检查均已按规定完成，且记录与资料

均完整无误后方可迁站。

32、以下关于GPS测量的观测成果的外业检核，正确的有

ABE）

A、是确保外业观测质量，实现预期定位精度的重要环节

B、检核项目主要包括同步边观测数据检核、重复边检核、同步环闭合差检

核和异步环闭合差检核

C、外业观测成果的检核，可以发觉观测值中是否含有小的粗差

D、外业观测成果的检核，可以衡量GPS网的牢靠性

E、GPS网本身的精度通过GPS网平差来实现

33、关于GPS网无约束平差的目的，正确的有（BC）

A、建立GPS网的位置基准、尺度基准和方位基准

B、发觉基线闭合环路闭合差发觉不了的小的基线向量粗差

C、客观地评价GPS网本身的内部符合精度与网的牢靠性

D、实现GPS网高程系统的转换

E、实现GPS网坐标系统的转换

34、对GPS变形监测网而言，衡量其质量的标准有（ABCD）

A、精度标准B、灵敏度标准

C、牢靠性标准D、经济性标准

35、关于世界时系统，正确的有（ACD）

A、是人类最早建立的时间系统

B、是以地球公转运动为基准的时系统

C、恒星时、平太阳时、世界时属于世界时系统

D、恒星时和平太阳时都具有地方性特点

E、世界时系统是一种稳定的时间系统

36、关于卫星的无摄运动，正确的有（ABCDE）

A、假设地球是一球体

B、卫星只受中心力的作用，不受摄动力的影响

C、确定着卫星运动的基本规律和特征

D、此时卫星运行的轨道称为摄运动轨道

E、是我们分析卫星实际运动规律的基础

37、太阳光压对卫星运动影响的大小，与（ABCDE）等因素有关

A、与太阳的干脆光辐射压力

B、地球反射的太阳光间接辐射压力

C、卫星、太阳和地球之间的相互位置

D、卫星表面的反射特性

E、卫星的截面积与卫星质量的比

38、以下关于DOP的说法，正确的有（ABCDE）

A、HDOP可用于评价确定定位时平面位置精度

B、VDOP可用于评价确定定位和相对定位时高程位置精度

C、PDOP只用于评价确定定位时三维位置精度

D、TDOP只用于评价确定定位时接收机钟差精度

E、GDOP可用于评价确定定位和相对定位时三维位置和时间误差综合影响

的精度

39、设对卫星信号的量测精度为码元长度的百分之一，以下说法正确的有

（ABCDE）

A、对C/A码来说，其码元宽度约为293m,则其观测精度约为2.9m

B、对P码来说，其码元宽度为29.3m,则其观测精度约为0.3m

C、对于LL其波长为0.24m,则其观测精度为2.4mm

D、对于L2载波，其波长为0.19m,则其观测精度为1.9mm

E、载波相位观测是目前最精确的观测方法，对精密定位具有极为重要的意

义。

40、以下关于接收仪器设备的检验，说法正确的有（ABCDEF）

A、观测中全部接受的接收设备，都必需对其性能与牢靠性进行检验，合格

后方能参加作业。

B、一般性检视主要是主要检查接收设备的各部件与其附件是否齐全、完好,

紧固部件有否松动与脱落，设备的运用手册与资料是否齐全等。

C、通电检验的主要项目包括：设备通电后有关信号灯、按键、显示系统

和仪表的工作状况，以与自测试系统的工作状况。

D、试测检验应在不同长度的标准基线上或特地的GPS测量检验场上进行。

E、天线底座的圆水准器和光学对中器，也都要在每年出测前进行检验和校

正。

F、对于作业中所运用的气象测量仪表（通风干湿表、气压表、温度计），也

应定期送气象部门检验，以保障其正常工作。

41、以下关于GPS数据预处理工作的主要内容，说法正确的有（ABCDE）

A、观测数据的平滑、滤波。剔除粗差并进一步删除无效观测值；

B、统一数据文件格式。将不同类型接收机的数据记录格式、项目和采样间

隔，统一为标准化的文件格式，以便统一处理。

C、卫星轨道的际准化。

D、探测周跳、修复载波相位观测值。

E、对观测值进行各项必些的改正。

F、基线向量平差。

四、填空题

1、GPS系统由GPS卫星星座（空间部分）、地面监控系统（地面限制部分

和GPS信号接收机（用户设备部分）等三部分组成。

2、GPS地面监控系统由（1个）主限制、（3个）信息注入站和（5

个）卫星监测站等三部分组成。

3、GPS卫星的核心设备是高精度原子钟。

4、GPS用户设备的核心部分由GPS接收机和天线组成。

5、GPS信号接收机按载波频率可分为单频接收机、双频接收机和

双系统接收机等三种类型。

6、GPS信号接收机按用途可分为导航型接收机、测地型接收机和

授时型接收机等三种类型。

7、GPS信号接收机按通道数可分为多通道接收机、序贯穿道接收机和

多路复用通道接收机等三种类型。

8、GPS信号接收机工作原理可分为码相关型接收机、平方性接收机和

混合型接收机等三种类型。

9、我国“北斗”卫星导航定位系统是一种双一星定位系统,目前由2颗

工作卫星和1颗备用卫星组成。

10、我国“北斗”卫星导航定位系统具有快速定位、简短通信和

精密授时的功能。

11、欧盟GALILEO定位系统的空间星座由平均分布在3个轨道面上的30颗

卫星组成。

12、在卫星定位中，描述天体的运动规律一般在空间固定坐标系下表示,

而描述地面测站的位置一般在与地球体相固联的坐标系下表示。

13.春分点是当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道与地球

赤道的交点。

14、定义一个空间直角坐标系必需明确坐标系的原点、坐标系的尺度

和坐标轴的方向o

15、时圈是通过天轴的平面与天球相交的半个大圆。

16、地球公转的轨道与天球相交的大圆称为遗富，其所在平面与赤道面的

夹角称为黄赤交角，约为23.5°。

17、在天文学和卫星大地测量学中，春分点和天球赤道面，是建立参

考系的重要基准点和基准面。

18、地球自转轴在空间的方向变更受岁差和章动两种现象的影响。

19、建立协议地球坐标系的缘由是存在极移现象。

20、站心赤道直角坐标系与球心空间直角坐标系坐标系间的唯一差别在于_

坐标系原点位置不同o

21、测站对卫星的高度角和方位角在WGS-84站心地平坐标系中表示最为

便利。

22、时间测量存在相对时间测量和确定时间测量两种模式。

23、时间测量的基准，包括时间的单位（尺度）和原点（起始历元）。

其中时间的单位（尺度）是关键,而原点（起始历元）可以依据实际应

用加以选定。

24、恒星时在数值上等于春分点相对于本地子午圈的时角。

25、作用于卫星上的各种力，按其影响的大小可分为两类，即中心力

和摄动力（非中心力）。

26、卫星在空间运行的轨迹称为轨道，而描述卫星轨道位置和状态的参数，

称为

轨道参数。

27、开普勒第确定律可表述为卫星运行的轨道是一个椭圆，而该椭圆的一

个焦点与地球的质心相重合。

28、开普勒方程为o

29、卫星星历的供应方式一般有两种，即预报星历（广播星历）和

后处理星历（精密星历）。

30、在地球协议坐标系统中，确定GPS观测站相对地球质心的位置的定位方

法称为

确定定位（或单位定位）。

31、确定同步跟踪相同的GPS信号的若干台接收机之间的相对位置关系的定

位方法称为相对定位。

32、GPS卫星信号中含有多种定位信息，目前广泛接受的基本观测量主要有

两种，即码相位观测量和载波相位观测量。

33、时间延迟实际为信号的接收时刻与放射时刻之差。

34、某一历元接收机的钟差为接收机的钟面时与相应的标准GPS时之差。

35、载波相位差分观测值可以按测站、卫星和历元等三要素来产生,

依据求差次数的多寡可分为单位观测值、双差观测值和三差观测值。

36、GPS确定定位方法的实质，是空间距离后方交会，此时至少必需同

时观测/颗卫星。

37、当用户接收设备安置在运动的载体上而处于动态的状况下，确定载体瞬

时确定位置的定位方法，称为动态确定定位。

38、在用户接收设备处于静止状态的状况下，用以确定观测站确定坐标的方

法称为静态确定定位。

39、利用GPS进行确定定位，其精度主要确定于以下两个因素：其一是且

测卫星在空间的几何分布，通常称为卫星的几何图形；其二是观测量的

精度。

40、在GPS测量中，通常接受的的精度因子（用字符表示）有HDOP、VD0P、

PDOPJDOP和GDOP等五种，精度因子又称为观测卫星星座的图形强度因子。

41、载波相位测量的基本方程中包含了两种不同类型的未知参数：一种是我

们想要的参数，称为必要参赛;另一种是我们不太感爱好的参数，称为且

余参数。

42、差分GPS可分为单基准站差分、多基准站的局域差分和

多基准站的广域差分三种类型O

43、单基准站差分GPS,依据差分GPS基准站发送的信息方式可分为四类，

即位置差分、伪距差分、相对平滑伪距差分和相位差分。

44、按误差性质划分，GPS测量中包含的误差分为系统性误差和偶然误

差_两类；按误差来源划分，可分为与卫星有关程度、与传播路径有关的

误差、

与接收设备有关的误差和其它误差四类。

45、与接收机有关的误差，包括观测误差、接收机钟误差、天线相位中

心位置误差、接收机位置误差、天线高量取误差等。

46、与卫星有关的误差，主要包括卫星星历误差、卫星钟误差、

相对论效应等。

47、与传播路径有关的误差，主要包括对流层延迟误差、电离层延迟误

塞、

多路径效应等。

48、GPS测量工作按其实施的工作程序，可分为技术设计、选点与建立

标记

外业观测和成果检核与处理等四个大阶段。

49、GPS测量工作总的原则是，在满足用户要求的状况下，尽可能的削

减经费、时间和人力的消耗。

50.GPS网技术设计的主要内容包括精度指标的确定、网的图行设计和

网的基准设计。

51、GPS网的基准包括位置基准、方位基准和尺度基准。GPS网的

基准设计，实质上主要是指确定网的位置基准问题。

52、GPS网的基准设计包括平面位置基准设计和高程基准设计,相应的

测量工作称为坐标联测和高程联测。

53、两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进行的观测称为」^步观测_。

54、三台或三台以上接收机同步观测获得的基线向量所构成的闭合环，简称

同步观测环（同步环）。

55、由独立观测所获得的基线向量构成的闭合环，简称独立观测环（）独

立环。

56、在构成多边形环路的全部基线向量中，只要有非同步观测基线向量，则

该多边形环路叫异步观测环。

57、依据GPS测量的不同用途,GPS网的图形有点连式、边连式、

网连式和边点混连式等四种连接方式。

58、GPS观测工作的内容主要包括观测支配的拟定、仪器的选择与检验

和

观测工作的实施等。

59、GPS接收机全面检验的内容，包括一般性检视、通电检验和试测检

验。

60、GPS测量的观测工作主要包括天线安置、观测作业、观测记录和

观测数据的质量判定等。

61、目前较为普遍接受的GPS作业模式有静态相对定位、

快速静态相对定位、准动态相对定位和动态相对定位。

62、在GPS静态相对定位中，外业观测数据的评价一般分为四级，即良好、

合格、存疑和不合格。

63、外业观测成果的质量检核项目，主要包括同步边观测数据检核、

重复边检核、同步环闭合差检核和异步环闭合差检核等。

64、GPS网的经典自由网平差，是仅具有必要起始数据的平差方法。对于

GPS网来说，即仅具有1个起始点，其坐标值在平差中保持不变。

65、GPS限制网平差后的质量，一般是从精确度、牢靠性和置信度等

三个方面来衡量。

66、GPS网的精确度是以平差后的各项中误差来表征的,其指标有验后

单位中误差、点位中误差、基线向量中误差与其相对中误差等。

67、GPS网的牢靠性与多余观测有关,在无多余观测的状况下,无法发

觉粗差，牢靠性可视为零。衡量GPS网的牢靠性有三个指标：多余观测量、内

牢靠性和

外牢靠性。

68、GPS网的内牢靠性亦称观测的可控性，是指在确定的显著水平和检验

功效下,用数理统计方法所能探测出的基线向量中存在的最小粗差。

69、GPS网的外牢靠性，是指可识别的最小粗差,对平差的未知参数与

其（这些参数的）函数的影响。

70、GPS网的坐标系统转换和高程系统转换，是通过坐标联测和

水准联测来实现的。

71、GPS网实施坐标系统转换后的质量取决于两个主要因素，其一，是GPS

网经过空间无约束平差后的坐标精度:其次，是坐标转换基准点的坐标精度。

其中，主要取决于坐标转换基准点的精度。

72、GPS网进行坐标系统转换时，转换参数的显著性检验，一般只对尺度

比参数和旋转角参数进行检验。

73、坐标系统转换模型的精度可以从转换模型的内部符合精度与外部检

工精度两方面来考虑。

74、利用GPS干脆测定的高程是GPS点在WGS-84坐标系中的大地高。

75、大地高系统是以椭球面（或参考椭球面）为基准面的高程系统,正常

高系统是以似大地水准面为基准的高程系统。

76、原子时是通过原子钟来守时和授时的。因此，原子钟振荡器频率的精

确度和稳定度便确定了原子时的星度_。

77、在岁差和章动的影响下,瞬时天球坐标系的坐标轴指向是在不断

地旋转。

78、天体的星历通常都是在协议天球坐标系中表示的;GPS卫星的广播星

历通常在WGS-84大地坐标系中表示。

79、观测瞬间地球自转轴所处的位置，称为一瞬时一地球自转轴，而相应的

极点称为瞬时极o

80、以协议地球为基准点的地球坐标系,称为协议地球坐标系；而与瞬

时极相应的地球坐标系，称之为瞬时地球坐标系。

81、利用载波相位观测进行精密定位，必需首先解决整周未知数（初始整周

数，整周模糊度）和周跳（整周变跳）两个问题。

82、GPS测量过程中，假如接收机天线被阻挡、外界噪声信号的干扰等，还

可能产生周跳（整周变跳）现象o

83、为便于理解GPS测量的误差，通常均把各种误差的影响投影到观测站至

卫星的距离上，以相应的距离误差表示，并称为等效距离偏差。

84、GPS网技术设计的主要依据是G主测量规范和测量任务书。

85、对GPS观测数据进行处理的基本过程大体分为：预处理,平差计算，

坐标系统的转换或与已有地面网的联合平差。

五、简答题

五、简答题

1、什么叫BPS信号接收机?其作用是什么？

答:是一种能够接收、跟踪、变换和测量GPS卫星信号的接收设备，称之为

GPS信

号接收机。

GPS信号接收机的作用有：

1）当GPS卫星在用户视界升起时，接收机能够捕获到按确定卫星截止高度角

所选

择的待测卫星，并能够跟踪这些卫星的运动。

2）对所接收到的GPS信号具有变换、放大和处理的功能