2025年大学《导航工程-导航工程实验与系统测试实训》考试参考题库及答案解析

2025年大学《导航工程-导航工程实验与系统测试实训》考试参考题库及答案解析单位所属部门：________姓名：________考场号：________考生号：________一、选择题1.导航工程实验中，用于测量两点之间距离的设备主要是（）A.激光测距仪B.全球导航卫星系统接收机C.电子罗盘D.惯性测量单元答案：A解析：激光测距仪通过发射和接收激光脉冲来测量距离，是导航工程实验中常用的测距设备。全球导航卫星系统接收机主要用于获取位置信息，电子罗盘用于测量方向，惯性测量单元用于测量运动状态，它们在导航系统中各有用途，但测量距离的主要设备是激光测距仪。2.在导航工程实验中，进行静态定位时，通常需要（）A.连续观测卫星信号B.短时间观测卫星信号C.长时间观测卫星信号D.观测地面基准站信号答案：C解析：静态定位要求接收机在观测期间保持位置不变，以便通过多次观测卫星信号来提高定位精度。长时间观测可以减少误差，提高定位结果的可靠性。连续观测和短时间观测主要用于动态定位，地面基准站信号主要用于差分定位，不是静态定位的主要要求。3.导航工程实验中，用于确定接收机精确位置的技术是（）A.卫星导航定位B.惯性导航C.地磁定位D.晶体振荡器校准答案：A解析：卫星导航定位技术通过接收多颗卫星的信号来确定接收机的精确位置，是导航工程实验中最常用的定位技术。惯性导航主要用于短时间定位，地磁定位精度较低，晶体振荡器校准是保证时间精度的手段，不是定位技术。4.在导航工程实验中，GPS信号受到干扰的主要原因是（）A.大气层扰动B.电离层延迟C.多路径效应D.以上都是答案：D解析：GPS信号在传播过程中会受到多种因素的干扰，包括大气层扰动、电离层延迟和多路径效应等。这些因素都会影响信号的强度和精度，导致接收机无法获取准确的定位信息。5.导航工程实验中，用于测量接收机运动速度的设备是（）A.加速度计B.陀螺仪C.全球导航卫星系统接收机D.惯性测量单元答案：D解析：惯性测量单元（IMU）包含加速度计和陀螺仪，可以测量接收机的线性加速度和角速度，进而计算出运动速度。全球导航卫星系统接收机主要用于定位，加速度计和陀螺仪是IMU的组成部分，但单独使用时主要用于测量加速度或角速度。6.在导航工程实验中，进行动态定位时，通常需要（）A.单点定位B.差分定位C.实时动态定位D.静态定位答案：C解析：动态定位要求接收机在运动过程中实时获取位置信息，实时动态定位技术通过接收机与基准站之间的数据传输，可以实时校正GPS信号误差，提高定位精度。单点定位精度较低，差分定位需要基准站支持，静态定位不适用于动态场景。7.导航工程实验中，用于测量接收机姿态的设备是（）A.加速度计B.陀螺仪C.电子罗盘D.惯性测量单元答案：D解析：惯性测量单元（IMU）包含加速度计和陀螺仪，可以测量接收机的线性加速度和角速度，进而计算出姿态信息。电子罗盘主要用于测量方向，加速度计和陀螺仪是IMU的组成部分，但单独使用时主要用于测量加速度或角速度。8.在导航工程实验中，进行差分定位时，需要（）A.单个接收机B.多个接收机C.基准站D.以上都是答案：C解析：差分定位技术需要基准站和接收机之间的数据传输，基准站用于测量GPS信号的误差，并将误差信息传输给接收机，接收机根据误差信息校正自身定位结果。因此，基准站是差分定位的关键设备。9.导航工程实验中，用于校准接收机时间误差的设备是（）A.晶体振荡器B.全球导航卫星系统接收机C.时间服务器D.电子罗盘答案：C解析：时间服务器提供高精度的时间信号，用于校准接收机的时间误差。晶体振荡器是接收机内部的时间基准，全球导航卫星系统接收机可以获取精确的时间信息，但主要用于定位，电子罗盘用于测量方向。10.在导航工程实验中，进行室内导航时，通常需要（）A.卫星导航定位B.惯性导航C.无线电信号D.以上都是答案：C解析：室内导航由于卫星信号无法穿透建筑物，通常需要使用无线电信号进行定位，如Wi-Fi定位、蓝牙定位等。惯性导航可以用于短时间定位，但精度有限，卫星导航定位在室内环境中不适用。11.导航工程实验中，用于测量接收机旋转角速度的设备主要是（）A.加速度计B.惯性测量单元C.全球导航卫星系统接收机D.电子罗盘答案：B解析：惯性测量单元（IMU）包含加速度计和陀螺仪，其中陀螺仪用于测量接收机的旋转角速度。加速度计测量线性加速度，全球导航卫星系统接收机主要用于定位，电子罗盘主要用于测量方向，但精度和功能有限。测量旋转角速度的主要设备是IMU中的陀螺仪。12.在导航工程实验中，进行高精度定位时，通常采用（）A.单点定位B.差分定位C.实时动态定位D.轨道定位答案：B解析：差分定位技术通过基准站测量GPS信号的误差，并将误差信息传输给接收机，接收机根据误差信息校正自身定位结果，可以显著提高定位精度。单点定位精度较低，实时动态定位主要用于动态场景，轨道定位不是常见的定位方法。13.导航工程实验中，用于确定接收机精确时间的技术是（）A.卫星导航定位B.惯性导航C.时间服务器同步D.晶体振荡器校准答案：C解析：时间服务器同步技术通过提供高精度的时间信号，用于校准接收机的时间误差。卫星导航定位可以获取精确的时间信息，但主要用于定位，惯性导航主要用于短时间定位，晶体振荡器校准是保证时间精度的手段，不是定位技术。14.在导航工程实验中，GPS信号受到电离层延迟影响的主要原因是（）A.电离层电子密度不均匀B.电离层离子浓度过高C.电离层高度变化D.以上都是答案：D解析：GPS信号在传播过程中会受到电离层延迟的影响，这是因为电离层中的电子密度不均匀、离子浓度过高以及高度变化等因素都会导致信号传播路径发生变化，从而影响信号到达接收机的时间。因此，以上因素都会影响电离层延迟。15.导航工程实验中，用于测量接收机加速度的设备是（）A.惯性测量单元B.全球导航卫星系统接收机C.电子罗盘D.激光测距仪答案：A解析：惯性测量单元（IMU）包含加速度计和陀螺仪，其中加速度计用于测量接收机的线性加速度。全球导航卫星系统接收机主要用于定位，电子罗盘主要用于测量方向，激光测距仪用于测量距离。测量加速度的主要设备是IMU中的加速度计。16.在导航工程实验中，进行静态导航时，通常需要（）A.连续观测卫星信号B.短时间观测卫星信号C.长时间观测卫星信号D.观测地面基准站信号答案：C解析：静态导航要求接收机在观测期间保持位置不变，以便通过多次观测卫星信号来提高定位精度。长时间观测可以减少误差，提高定位结果的可靠性。连续观测和短时间观测主要用于动态导航，观测地面基准站信号主要用于差分导航。17.导航工程实验中，用于确定接收机姿态的技术是（）A.卫星导航定位B.惯性导航C.地磁定位D.姿态和航向参考系统答案：D解析：姿态和航向参考系统（AHRS）通过整合加速度计、陀螺仪和磁力计等传感器数据，可以确定接收机的姿态信息。卫星导航定位主要用于定位，惯性导航主要用于短时间定位，地磁定位精度较低。确定接收机姿态的主要技术是AHRS。18.在导航工程实验中，进行室内定位时，通常采用（）A.卫星导航定位B.惯性导航C.无线电信号D.以上都是答案：C解析：室内定位由于卫星信号无法穿透建筑物，通常需要使用无线电信号进行定位，如Wi-Fi定位、蓝牙定位等。惯性导航可以用于短时间定位，但精度有限，卫星导航定位在室内环境中不适用。19.导航工程实验中，用于校准接收机频率误差的设备是（）A.晶体振荡器B.全球导航卫星系统接收机C.时间服务器D.频率标准答案：D解析：频率标准提供高精度的频率信号，用于校准接收机的频率误差。晶体振荡器是接收机内部的时间基准，全球导航卫星系统接收机可以获取精确的时间信息，但主要用于定位，时间服务器提供时间信号，不是频率校准设备。20.在导航工程实验中，进行系统测试时，通常需要（）A.单元测试B.集成测试C.系统测试D.以上都是答案：D解析：导航工程实验中的系统测试需要进行单元测试、集成测试和系统测试。单元测试是对单个组件进行测试，集成测试是对多个组件进行测试，系统测试是对整个系统进行测试。因此，以上测试都是系统测试的一部分。二、多选题1.导航工程实验中，常用的传感器包括（）A.加速度计B.陀螺仪C.激光测距仪D.全球导航卫星系统接收机E.电子罗盘答案：ABDE解析：导航工程实验中常用的传感器包括加速度计、陀螺仪、全球导航卫星系统接收机和电子罗盘。加速度计和陀螺仪用于测量接收机的运动状态和姿态，全球导航卫星系统接收机用于获取位置和时间信息，电子罗盘用于测量方向。激光测距仪主要用于测量距离，不是常用的传感器。2.在导航工程实验中，影响GPS信号接收质量的因素主要有（）A.电离层延迟B.多路径效应C.卫星遮挡D.接收机噪声E.大气层扰动答案：ABCDE解析：GPS信号接收质量受到多种因素的影响，包括电离层延迟、多路径效应、卫星遮挡、接收机噪声和大气层扰动等。这些因素都会导致信号强度和精度下降，影响接收机的定位效果。3.导航工程实验中，静态定位的主要特点是（）A.接收机位置固定B.观测时间较长C.定位精度较高D.需要基准站支持E.适用于动态场景答案：ABC解析：静态定位的主要特点是接收机位置固定，观测时间较长，定位精度较高。由于接收机位置固定，可以通过长时间观测来提高定位精度。静态定位不需要基准站支持，适用于静态场景，不适用于动态场景。4.在导航工程实验中，动态定位的主要特点是（）A.接收机位置移动B.观测时间较短C.需要实时定位D.定位精度较低E.适用于静态场景答案：ACD解析：动态定位的主要特点是接收机位置移动，需要实时定位，定位精度较低。由于接收机位置移动，观测时间较短，难以进行长时间观测以提高精度。动态定位适用于动态场景，不适用于静态场景。5.导航工程实验中，惯性测量单元（IMU）的主要功能包括（）A.测量加速度B.测量角速度C.测量位置D.测量姿态E.提供时间基准答案：ABD解析：惯性测量单元（IMU）的主要功能是测量加速度、角速度和姿态。通过测量加速度和角速度，可以计算出接收机的运动状态和姿态信息。IMU不能直接测量位置，需要结合其他导航技术进行定位。IMU可以提供时间基准，但不是其主要功能。6.在导航工程实验中，进行差分定位时，需要的数据包括（）A.基准站GPS信号B.接收机GPS信号C.基准站位置信息D.接收机位置信息E.时间同步信息答案：ABCE解析：进行差分定位时，需要的数据包括基准站GPS信号、接收机GPS信号、基准站位置信息和时间同步信息。基准站用于测量GPS信号的误差，并将误差信息传输给接收机，接收机根据误差信息校正自身定位结果。接收机位置信息不是差分定位所需的数据。7.导航工程实验中，用于校准接收机的时间误差的方法包括（）A.时间服务器同步B.晶体振荡器校准C.GPS时间信息D.辅助时钟E.脉冲对时答案：ABCE解析：用于校准接收机的时间误差的方法包括时间服务器同步、晶体振荡器校准、GPS时间信息和脉冲对时。时间服务器提供高精度的时间信号，晶体振荡器是接收机内部的时间基准，GPS时间信息可以用于校准，辅助时钟不是常用的校准方法。8.在导航工程实验中，进行室内导航时，常用的技术包括（）A.Wi-Fi定位B.蓝牙定位C.基于视觉的定位D.卫星导航定位E.惯性导航答案：ABC解析：进行室内导航时，常用的技术包括Wi-Fi定位、蓝牙定位和基于视觉的定位。由于卫星信号无法穿透建筑物，卫星导航定位在室内环境中不适用。惯性导航可以用于短时间定位，但精度有限，不是常用的室内导航技术。9.导航工程实验中，影响惯性导航系统（INS）性能的因素主要有（）A.加速度计精度B.陀螺仪精度C.漂移误差D.时间同步精度E.温度变化答案：ABCE解析：惯性导航系统（INS）的性能受到加速度计精度、陀螺仪精度、漂移误差和温度变化等因素的影响。加速度计和陀螺仪的精度决定了INS的初始定位精度，漂移误差会导致INS随时间累积误差，温度变化会影响传感器的性能。10.在导航工程实验中，进行系统测试时，需要测试的内容包括（）A.单元测试B.集成测试C.系统性能测试D.系统可靠性测试E.用户界面测试答案：BCDE解析：进行系统测试时，需要测试的内容包括集成测试、系统性能测试、系统可靠性测试和用户界面测试。单元测试是在开发阶段进行的，系统测试是在系统开发完成后进行的。系统性能测试、系统可靠性测试和用户界面测试都是系统测试的重要组成部分。11.导航工程实验中，用于测量接收机运动状态的传感器包括（）A.加速度计B.陀螺仪C.全球导航卫星系统接收机D.惯性测量单元E.电子罗盘答案：ABD解析：导航工程实验中，用于测量接收机运动状态的传感器主要包括加速度计、陀螺仪和惯性测量单元。加速度计测量线性加速度，陀螺仪测量角速度，惯性测量单元整合了加速度计和陀螺仪的数据，可以全面测量接收机的运动状态。全球导航卫星系统接收机主要用于定位，电子罗盘主要用于测量方向。12.在导航工程实验中，影响GPS信号接收精度的因素主要有（）A.电离层延迟B.多路径效应C.卫星轨道误差D.接收机时钟误差E.大气层扰动答案：ABCDE解析：GPS信号接收精度受到多种因素的影响，包括电离层延迟、多路径效应、卫星轨道误差、接收机时钟误差和大气层扰动等。这些因素都会导致信号传播路径和接收时间发生变化，从而影响接收机的定位精度。13.导航工程实验中，静态导航系统的主要优点包括（）A.定位精度高B.设备成本较低C.适用于动态场景D.观测时间要求长E.对基站依赖性强答案：AD解析：静态导航系统的主要优点是定位精度高，观测时间要求长。由于接收机位置固定，可以通过长时间观测来提高定位精度。静态导航系统设备成本较高，不适用于动态场景，对基站依赖性不强。14.在导航工程实验中，动态导航系统的主要缺点包括（）A.定位精度较低B.设备成本较高C.适用于静态场景D.观测时间要求短E.对基站依赖性强答案：ADE解析：动态导航系统的主要缺点是定位精度较低，观测时间要求短，对基站依赖性强。由于接收机位置移动，难以进行长时间观测以提高精度，需要实时定位，对基站依赖性强。15.导航工程实验中，惯性导航系统（INS）的局限性包括（）A.漂移误差累积B.设备成本高C.适用于静态场景D.对环境依赖性强E.维护复杂答案：ABDE解析：惯性导航系统（INS）的局限性包括漂移误差累积、设备成本高、对环境依赖性强和维护复杂。漂移误差会导致INS随时间累积误差，设备成本较高，对温度、振动等环境因素依赖性强，维护复杂。16.在导航工程实验中，进行差分GPS（DGPS）定位时，需要（）A.基准站B.主站C.分站D.数据传输链路E.高精度接收机答案：AD解析：进行差分GPS（DGPS）定位时，需要基准站和数据传输链路。基准站用于测量GPS信号的误差，并将误差信息传输给接收机，数据传输链路用于传输误差信息。主站和分站不是差分GPS的必要设备，高精度接收机可以提高定位精度，但不是差分GPS的必要设备。17.导航工程实验中，用于校准接收机频率的方法包括（）A.晶体振荡器校准B.时间服务器同步C.GPS频率信息D.脉冲对时E.外部频率源答案：ACE解析：用于校准接收机频率的方法包括晶体振荡器校准、GPS频率信息和外部频率源。晶体振荡器是接收机内部的时间基准，GPS频率信息可以用于校准，外部频率源可以提供高精度的频率信号，时间服务器同步主要用于校准时间，不是频率校准方法。18.在导航工程实验中，进行室内定位时，需要考虑的因素包括（）A.建筑物结构B.信号传播环境C.定位算法D.卫星可见性E.设备成本答案：ABCE解析：进行室内定位时，需要考虑的因素包括建筑物结构、信号传播环境、定位算法和设备成本。建筑物结构会影响信号传播，信号传播环境决定了信号质量，定位算法影响定位精度，设备成本需要考虑。19.导航工程实验中，影响惯性导航系统（INS）精度的因素包括（）A.加速度计标度因子误差B.陀螺仪漂移C.比力测量误差D.角速度测量误差E.时间同步误差答案：ABCD解析：惯性导航系统（INS）的精度受到加速度计标度因子误差、陀螺仪漂移、比力测量误差和角速度测量误差等因素的影响。这些误差都会导致INS的输出结果与真实值产生偏差，影响定位精度。时间同步误差主要影响时间精度，对INS精度影响较小。20.在导航工程实验中，进行系统测试时，需要测试的项目包括（）A.功能测试B.性能测试C.可靠性测试D.安全测试E.用户界面测试答案：ABCDE解析：进行系统测试时，需要测试的项目包括功能测试、性能测试、可靠性测试、安全测试和用户界面测试。功能测试验证系统是否满足功能需求，性能测试评估系统性能，可靠性测试评估系统稳定性，安全测试评估系统安全性，用户界面测试评估用户界面友好性。三、判断题1.导航工程实验中，惯性测量单元（IMU）可以直接测量接收机的精确位置。（）答案：错误解析：惯性测量单元（IMU）包含加速度计和陀螺仪，可以测量接收机的线性加速度和角速度，通过积分加速度可以得到速度，再通过积分速度可以得到位置。但由于存在漂移误差，IMU不能直接测量接收机的精确位置，其位置输出会随时间累积误差。2.在导航工程实验中，进行静态定位时，接收机位置是固定不变的。（）答案：正确解析：静态定位是指在观测期间，接收机位置保持固定不变。通过长时间观测卫星信号，可以减少误差，提高定位精度。因此，静态定位要求接收机位置固定。3.导航工程实验中，全球导航卫星系统（GNSS）接收机只能接收GPS信号。（）答案：错误解析：全球导航卫星系统（GNSS）是一个泛指，包括GPS、GLONASS、Galileo、北斗等多个卫星导航系统。GNSS接收机可以接收多个卫星导航系统的信号，而不仅仅是GPS信号。4.在导航工程实验中，多路径效应是指GPS信号在传播过程中被建筑物反射。（）答案：错误解析：多路径效应是指GPS信号在传播过程中，除了直接到达接收机外，还会经过建筑物、地面等反射到达接收机。这些反射信号与直接信号叠加，会导致信号失真，影响定位精度。题目描述不够全面。5.导航工程实验中，进行差分GPS（DGPS）定位时，接收机不需要知道基准站的位置。（）答案：错误解析：进行差分GPS（DGPS）定位时，接收机需要知道基准站的位置。基准站的位置信息用于计算GPS信号的误差，并将误差信息传输给接收机，接收机根据误差信息校正自身定位结果。因此，基准站位置是差分GPS定位的必要信息。6.在导航工程实验中，电子罗盘可以用于测量接收机的精确姿态。（）答案：错误解析：电子罗盘主要用于测量接收机的航向角，即偏航角。它只能提供方向信息，不能提供完整的姿态信息，即不能提供俯仰角和滚转角。因此，电子罗盘不能用于测量接收机的精确姿态。7.导航工程实验中，时间服务器可以提供高精度的频率信号。（）答案：正确解析：时间服务器除了提供高精度的时间信号外，还可以提供高精度的频率信号。这些信号可以用于校准接收机的时间基准和频率基准，提高导航系统的性能。8.在导航工程实验中，进行室内定位时，卫星导航系统信号通常可以被有效利用。（）答案：错误解析：在导航工程实验中，进行室内定位时，由于建筑物对卫星信号的遮挡和衰减，卫星导航系统信号通常无法被有效利用。因此，室内定位通常需要使用其他技术，如Wi-Fi定位、蓝牙定位等。9.导航工程实验中，惯性导航系统（INS）的优点是设备成本较低。（）答案：错误解析：惯性导航系统（INS）的优点是定位精度高，不受外界干扰，可以实现连续定位。但缺点是设备成本较高，维护复杂，且存在漂移误差累积问题。因此，INS的设备成本不是较低的。10.在导航工程实验中，进行系统测试时，只需要进行功能测试即可。（）答案：错误解析：在导航工程实验中，进行系统测试时，需要进行多种测试，包括功能测试、性能测试、可靠性测试、安全测试和用户界面测试等。功能测试只是系统测试的一部分，不能代表全部。四、简答题1.简述惯性导航系统（INS）的基本原理。答案：惯性导航系统（INS）通过测量载体的加速度和角速度，积分得到速度和位置信息。其基本原理是基于牛顿运动定律，即通过