2023年GPS试题库与答案资料

一、填空（每空1分，共20分）

1.子午卫星导航系统采用6颗卫星，并都通过地球的_南北极运行。

2.按照《规范》规定，我国GPS测量按其精度依次划分为AA、A、B、C、D、E六级，其

中C级网的相邻点之间的平均距离为15~10km,最大距离为40

_____km。

3.在GPS定位测量中，观测值都是以接受机的相位中心位置为准的，因此天线的相位中心

应当与其_几何—中心保持一致。

4.按照GPS系统的设计方案,GPS定位系统应包括—空间卫星—部分、地面监

控部分和顾客接受部分。

5.在使用GPS软件进行平差计算时，需要选择横轴墨卡托投影投影方式

6从误差来源分析，GPS测量误差大体上可分为如下三类：卫星误差,

信号传播误差和接受机误差O

7.根据不一样的用途，GPS网的图形布设一般有点连式、边连式、网连

式及边点混合连接四种基本方式。选择什么方式组网，取决于工程所规定的精度、野外条件

及GPS接受机台数等原因。

8.美国国防部制图局（DMA）于1984年发展了一种新的世界大地坐标系，称之为美匡国防

部1984年世界大地坐标系，简称WGS-840

9.当使用两台或两台以上的接受机，同步对同一组卫星所进行的观测称为—同步观测_。

10.双频接受机可以同步接受L1和L2信号,运用双频技术可以消除或减弱电离层折射

对观测量B勺影响，因此定位精度较高，基线长度不受限制，因此作业效率较高。

11.在定位工作中，也许由于卫星信号被临时阻挡，或受到外界干扰影响，引起卫星跟踪的

临时中断,使计数器无法累积计数，这种现象叫整周跳变O

12.PDOP代表空间彳立置图形强度因子

136PS工作卫星的主体呈圆柱形，整体在轨重量为843.68kg,它B勺设计寿命为7.5

年，实际上所有GPS工作卫星均能超过该设计寿命而正常工作。

14.用GPS定位的措施大体有四类：多普勒法、伪距法、射电干涉测量法、载波相位

测量法o目前在测量工作中应用的重要措施是静态定位中的伪距法和载波相位测量法。

15.在接受机和卫星间求二次差,可消去两测站接受机的相对钟差改正。在实践中

应用甚广。

二、名词解释（每题4分，共20分）

1.GPS卫星的导航电文

2.同步观测环

3.静态定位

4.GPS全球定位系统

5岁差

三、问答题（60分）

1.试述WGS—84坐标系的几何定义（8分）

2.怎样减弱多途径误差（8分）

3.简述GPS网的布网原见（9分）

4.试分别写出测距码伪距观测方程和载波相位伪距观测方程（标明各个符号的含义），并比

较它们日勺异同。（10分）

5.GPS技术设计中应考虑哪些原因？（10分）

6.结合专业知识，论述GPS在GIS中的应用（15分）

《模拟试题（1）参照答案

一、填空（每空1分，共20分）

1）南北极

2）40

3）几何

4）空间卫星地面监控顾客接受

5）横轴墨卡托投影

6）与GPS卫星有关的误差与卫星信号传播有关的误差与接受机有关的误差

7）点连边连

8)WGS—84

9）同步观测

10）电离层折射

11）整周跳变

12）空间位置图形强度因子

13）7.5

14）载波相位测量法

15）相对钟差

二、名词解释（每题4分，共20分）

1.GPS卫星的导航电文

答：GPS卫星的导航电文是顾客用来定位和导航的数据基础。它重要包括：卫星星历、时

钟改正、电离层时延改正、工作状态信息以及C/A码转换到捕捉P码的信息。

2.同步观测环

答：三台或三台以上接受机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。

3.静态定位

答：假如在定位时，接受机的天线在跟踪GPS卫星过程中，位置处在固定不动的静止状态,

这种定位方式称为静态定位。

4.GPS全球定位系统

答：GPS全球定位系统是一种空基全天候导航系统，它由美国国防部开发,用以满足军方

在地面或近地空间获取一种通用参照系中的彳立置，速度和时间信息的规定。

5.岁差

答：在日月引力和其他天体引力对地球隆起部分的作用下，地球自转轴方向不再保持不变，

这使春分点在黄道上产生缓慢的西移现象，这种现象在天文学中称为岁差。

三、问答题（60分）

1.试述WGS—84坐标系的几何定义（8分）

答：坐标系的原点是地球的质心，Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极（CTP）方向，X

轴指向RIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交点，Y轴和7,X轴构成右手坐标系。

2.怎样减弱多途径误差（8分）

答：多途径误差不仅与反射系数有关，也和反射物离测站的距离及卫星信号方向有关，无法

建立精确的误差改正模型，只能恰当地选择站址，避开信号反射物。例如：（1）选设点位

时应远离安静的水面，地面有草丛、农作物等植被时能很好吸取微波信号的能量，反射较弱,

是很好的站址。（2）测站不适宜选在山坡、山谷和盆地中。（3）测站附近不应有高层建筑

物，观测时也不要在测站附近停放汽车。

3.简述GPS网的布网原贝！(9分)

答：为了顾客的利益，GPS网图形设计时应遵照如下原则：

(1)GPS网的布设应视其目的，作业时卫星状况，预期到达的精度,成果的可靠性以及工

作效率，按照优化设计原则进行。

(2)GPS网一般应通过独立观测边构成闭合图形，例如一种或若干个独立观测环，或者附

合路线形式，以增长检核条件，提高网的可靠性。

(3)GPS网内点与点之间虽不规定通视，但应有助于按常规测量措施进行加密控制时应用。

(4)也许条件下，新布设的GPS网应与附近已经有的GPS点进行联测；新布设的GPS网

点应尽量与地面原有控制网点相联接，联接处的重叠点数不应少于三个，且分布均匀，以便

可靠地确定GPS网与原有网之间的转换参数。

(5)GPS网点，应运用已经有水准点联测高程。

4.试分别写出测距码伪距观测方程和载波相位伪距观测方程(标明各个符号的含义)，并比

较它们日勺异同。(10分)

伪距观测方程

drion:电离层延迟改正；

drtrop：对流层延迟改正。

载波相位伪距观测方程

:载波相位观测值（cycle）;:载波波长（m）

:站星距（m）;c:真空中的光速（m/s）

:接受机钟差（s）;:卫星钟差（s）

：对流层折射（m）;:电离层折射（m）

:卫星星历误差（m）;:整周模糊度（cycle）;t:观测历元时刻。

5.GPS技术设计中应考虑哪些原因？（10分）

答：技术设计重要是根据上级主管部门下达的测量任务书和GPS测量规范来进行的。它的

总的原则是，在满足顾客规定的状况下，尽量减少物资、人力和时间的消耗。在工作过程中,

要考虑下面某些原因：（1）测站原因；（2）卫星原因；（3）仪器原因;（4）后勤原因。

6.结合专业知识,论述GPS在GIS中的应用（15分）

《GPS原理及应用》模拟试题（2）

一、填空（每空1分，共20分）

1.按照GPS系统的设计方案,GPS定位系统应包括空间卫星部分、地面

监控部分和顾客接受部分。

2.在使用GPS软件进行平差计算时,需要选择横轴墨卡托投影投影方式

3.从误差来源分析，GPS测量误差大体上可分为如下三类：卫星误差,

信号传播误差和接受机误差。

4.根据不一样的用途,GPS网的图形布设一般有屣式、边连式、

网连及边点混合连接四种基本方式。选择什么方式组网，取决于工程所规定的精度、野外条

件及GPS接受机台数等原因。

5.VDOP代表垂直分量精度因子

6.当地球自转360。时，工星绕地球运行两圈，围绕地球运行一圈的时间为

11小时58分。地面的观测者每天可提前4min见到同一颗卫星，可见时间约为二

小时。这样,观测者至少能观测到4颗卫星，最多可观测到11颗卫星。

7.运用GPS进行定位有多种方式，假如就顾客接受机天线所处的状态而言，定位方式分为

静态定位和动态定位；若按参照点时不一样位置，又可分为

单点定位和相对定位。

8.GPS定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知B勺起算数据，采用空间距

离后方交会的措施,确定待定点的空间位置。

9.GPS信号接受机，按用途的不一样，可分为导航型、测地型和授时

型等三种。

二、名词解释（每题4分，共20分）

1.GPS全球定位系统

2.星历误差

3.SA技术

4.伪距

三、问答题（60分）

1.简述GPS网的布网原见（12分）

2.什么是相对论效应？（8分）

3.简述卫星大地测量的作用。（10分）

4.简述GPS卫星的重要作用。（10分）

5.结合专业知识，论述GPS在GIS中B勺应用（20分）

《GPS原理及应用》模拟试题（2）参照答案

一、填空（每空1分，共20分）

1）空间卫星地面监控顾客接受

2）横轴墨卡托投影

3）与GPS卫星有关的误差与卫星信号传播有关的误差与接受机有关的误差

4）点连边连

5）垂直分量精度因子

6）115

7）静态动态单点相对

8）空间距离后方交会

9）导航测地型授时型

二、名词解释（每题5分，共20分）

1.GPS全球定位系统

答：GPS全球定位系统是一种空基全天候导航系统，它由美国国防部开发，用以满足军方

在地面或近地空间获取一种通用参照系中的）位置，速度和时间信息8勺规定。

2.星历误差

答：实际上就是卫星位置真实定误差。星历误差是一种起始数据误差，其大小重要取决于卫

星跟踪站的数量及空间分布、观测值的数量及精度、轨道计算时所用的轨道模型及定轨软件

的完善程度等。

3.SA技术

答：其重要内容是：（1）在广播星历中故意地加入误差，使定位中时已知点（卫星）时位

置精度大为减少；（2）故意地在卫星钟时钟频信号中加入误差，使钟日勺频率产生快慢变化,

导致测距精度大为减少。

4.伪距

答：GPS定位采用的是被动式单程测距。它的信号发射时刻是卫星钟确定的，收届时刻则

是由接受机钟确定的，这就在测定的卫星至接受机时距离中,不可防止地包括着两台

钟不一样步的误差影响，因此称其为伪距。

三、问答题（60分）

1.简述GPS网的布网原见（12分）

答：为了顾客的利益，GPS网图形设计时应遵照如下原则：

（1）GPS网的布设应视其目的，作业时卫星状况,预期到达的精度,成果的可靠性以及工

作效率，按照优化设计原则进行。

(2)GPS网一般应通过独立观测边构成闭合图形，例如一种或若干个独立观测环，或者附

合路线形式，以增长检核条件，提高网的可靠性。

(3)GPS网内点与点之间虽不规定通视，但应有助于按常规测量措施进行加密控制时应用。

(4)也许条件下，新布设的GPS网应与附近已经有的GPS点进行联测；新布设的GPS网

点应尽量与地面原有控制网点相联接，联接处的重叠点数不应少于三个，且分布均匀，以便

可靠地确定GPS网与原有网之间的转换参数。

(5)GPS网点，应运用已经有水准点联测高程。

2.什么是相对论效应？(8分)

答：GPS卫星在高20230km的轨道上运行，卫星钟受狭义相对论效应和广义相对论效应的

影响，其频率与地面静止钟相比，将发生频率偏移，这是精密定位中必须顾及的一种误差影

响原因。

模拟试题(5)

一、判断题(每题2分，共20分)

1.20世纪50年代末期，美国开始研制多普勒卫星定位技术进行测速、定位的卫星导航系统,

叫做子午卫星导航系统

2.当运用两台或多台接受机对同一组卫星的同步观测值求差时，可以有效的减弱电离层折射

的影响，虽然不对电离层折射进行改正，对基线成果的影响一般也不会超过lppm,因此在

短基线上用单频接受机也能获得很好的定位成果。

3.图形强度因子是一种直接影响定位精度、但又独立于观测值和其他误差之外的一种量。

其值恒不小于1,最大值可达100,其大小随时间和测站位置而变化。在GPS测量中，但

愿DOP越小顺。

4.子午卫星导航系统采用12颗卫星，并都通过地球的南北极运行。

5.GPS定位精度同卫星与测站构成的图形强度有关,与能同步跟踪的卫星数和接受机使用

的通道数无关。

6.由于GPS网的平差及精度评估，重要是由不一样步段观测的基线构成异步闭合环的多少

及闭合差大小所决定的，与基线边长度和其间所夹角度有关，因此异步网的网形构造与多出

观测亲密有关。

7.对于GPS网的精度规定，重要取决于网的用途和定位技术所能到达的精度。精度指标一

般是以相临点间弦长的原则差来表达。

8.C/A码的码长较短，易于捕捉，但码元宽度较大，测距精度较低，因此C/A码又称为捕

捉码或粗码。

9.开普勒第一定律告诉我们：卫星的地^'向径，在相等的时间内所扫过的面积相等。

10.在接受福口卫星间求二次差，可消去两测站接受机为相对钟差改正。在实践中应用甚

广。

二、名词解释（每题4分，共20分）

1.差分GPS

2.相对定位

3.实测星历

4.同步观测环

5.导航电文

四、问答题（60分）

1.整周跳变（周跳）定义，原因以及特点。（10分）

2.载波相位测量方程以及个参数代表的意思（12分）

3.简述确定整周未知数的四种措施。（8分）

4.怎样减弱GPS接受机钟差。（10分）

5.GPS基线向量网的设计原则（20分）

模拟试题（5）参照答案

一、判断题（每题2分，共20分）

1.V2V3x4x5x6x7V8V9x

10V

二、名词解释（每题4分，共20分）

1.差分GPS

运用设置在坐标已知的点（基准站）上测定GPS测量定位误差，用以提高在一定范围内其

他GPS接受机（流动站）测量定位精度的措施

2.相对定位

答：确定进行同步观测的接受机之间相对位置的定位措施，称为相对定位。

3.实测星历

答：它是根据实测资料进行拟合处理而直接得出的星历。它需要在某些已知精确位置的点上

跟踪卫星来计算观测瞬间的卫星真实位置，从而获得精璃可靠的精密星历。

4.同步观测环

答；三台或三台以上接受机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。

5.导航电文

答：重要包括卫星星历、时钟改正、电离层延时改正、工作状态和C/A码转换到捕捉P码

的信息。

四、问答题（60分）

1.整周跳变（周跳）定义，原因以及特点。（10分）

1）整周跳变

卫星信号失锁，使接受机内整周计数不对的，但不到一整周的相位观测值仍是对的的。这种

现象称为周跳。

2）周跳产生的原因

a.建筑物或树木等障碍物的遮挡

b.电离层电子活动剧烈

c.多途径效应的影响

d.卫星信噪比（SNR）太低

e.接受机的高动态

f.接受机内置软件的设计不周全

3）周跳的特点

1.周跳只引起载波相位观测量的整周数发生W天，小数部分则是对的电

2.周川滇有继承性，即从发生周跳B勺历元开始，后来所有历元的相位观测值都受到这个周

跳的影响。

3.周跳发生非常频繁。

2.载波相位测量方程以及个参数代表的意思（12分）

:载波相位观测值（cycle）;:载波波长（m）

:站星距（m）;c:真空中的光速（m/s）

:接受机钟差（s）;:卫星钟差（s）

:对流层折射（m）;:电离层折射（m）

:卫星星历误差（m）;:整周模糊度（cycle）;t:观测历元时刻。

3.简述确定整周未知数的四种措施。（8分）

答：确定整周未知数的措施诸多，这里择要简介其中四种：（1）经典静态相对定位法:（2）

"动态"测量法；（3）互换天线法；（4）迅速确定整周未知数法。

4.怎样减弱GPS接受机钟差。（10分）

答：①把每个观测时刻的接受机钟差当作一种独立的未知数，在数据处理中与观测站的位置

参数一并求解。②认为各观测时刻的接受机钟差间是有关B勺，像卫星钟那样，将接受机钟差

表达为时间多项式，并在观测量H勺平差计算中求解多项式的系数。此法可大大减少未知数,

其成功与否关键在与钟误差模型H勺有效程度。③通过在卫星间求一次差来消除接受机B勺钟

差。

5.GPS基线向量网的设计原则（20分）

答：1）选点原则a.为保证对卫星的持续跟踪观测和卫星信号的质量，规定测站上空应尽量

的开阔，在10°~15。高度角以上不能有成片的障碍物。

b.为减少多种电磁波对GPS卫星信号的干扰,在测站周围约200m的范围内不能有强电磁

波干扰源，如大功率无线电发射设施、高压输电线等。c.为防止或减少多途径效应的发生，

测站应远离对电磁波信号反射强烈的地形、地物，如高层建筑、成片水域等。d.为便于观测

作业和此后的应用，测站应选在交通便利，上点以便的地方。e.测站应选择在易于保留的地

方。

2）提高可靠性的原则:增长观测期数（增长独立基线数\保证一定的反复设站次数。保证

每点与三条以上的独立基线相连最小异步环边数不不小于6。

3）提高精度的原则:网中距离较近时点一定要进行同步观测，以获得它们间B勺直接观测基线。

建立框架网。最小异步环边数不不小于6。合适引入高靖度测距边。若要进行高程拟合，

水准点密度要高，分布要均匀，且要将拟合区域包围起采。合适延长观测时间，增长观测时

段。选用合适数量的已知点，已知点分布均匀。

《GPS原理及应用》模拟试题（3）

一、填空（每空1分，共20分）

1,按照GPS系统的设计方案，GPS定位系统应包括空间卫星部分、地面

监控部分和顾客接受部分.

2.HDOP代表水平分量精度因子

3.运用GPS进行定位有多种方式，假如就顾客接受机天线所处的状态而言，定位方式分为

静态定位和动态定位；若按参照点时不一样位置,又可分为单点定位和相对

定位。

4.GPS信号接受机，按用途的不一样，可分为导航型、测地型和授时

缨等三种。

5.用GPS定位的措施大体有四类：多普勒法、伪距法、射电干涉测量法、载波

相位测量法。目前在测量工作中应用的重要措施是静态定位中的伪距法和载波相位测量法。

6.数据码即导航电文，它包括着卫星的星历、卫星工作状态、时间系统______史

星钟运行状态、轨道摄动改正、大气折射改正、由C/A码捕捉P码的信息等。

7.动态定位是用GPS信号实时地测得运动载体的位置。按照接受机载体日勺运行速

度，又将动态定位提成彳氐动态、中等动态、高动态三种形式。

8.GPS网一般是求得测站点的三维坐标，其中高程为大地高,而实际应用的高程

系统为正常高系统。

9.运用双频技术可以消除或减弱电离层折射对观测量的影响，基线长度不受限制，

因此定位精度和作业效率较高。

10.GPS定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间

距离后方交会的措施，确定待定点的空间位置。

二、名词解释（每题4分，共20分）

1.伪距

2.相对论效应

3.轨道摄动

4.极移

5.单点定位

三、问答题（60分）

1.简述卫星大地测量的作用。（10分）

2.简述GPS卫星的重要作用。（10分）

3.怎样重建载波?其措施和作用怎样？（10分）

4.GPS误差来源（12分）

5.GPS时应用（16分）

《GPS原理及应用》模拟试题（3）参照答案

一、填空（每空1分，共20分）

1）空间卫星地面监控顾客接受

2）水平分量精度因子

3）静态动态单点相对

4）导航测地型授时型

5）多普勒法载波相位测量法

6）工作状态卫星钟

7）实时

8）大地正常

9）电离层

10）空间距离后方交会

二、名词解释（每题4分，共20分）

1.伪距

答：GPS定位采用的是被动式单程测距。它的信号发射时刻是卫星钟确定的，收届时刻则

是由接受机钟确定的，这就在测定的卫星至接受机时距离中，不可防止地包括着两台

钟不一样步的误差影响，因此称其为伪距。

2.相对论效应

答：GPS卫星在高20230km的轨道上运行，卫星钟受狭义相对论效应和广义相对论效应的

影响，其频率与地面静止钟相比，将