2025年GPS异常追溯与处理冲刺测试卷

2025年GPS异常追溯与处理冲刺测试卷考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分）1.某移动设备在使用GPS时，在开阔地能正常定位，但在进入城市高楼林立区域后，定位频次明显下降，有时完全丢失，这种现象最可能是由什么引起的？A.接收机电池电量不足B.卫星信号被建筑物遮挡导致信号丢失C.存在严重的多路径效应D.GPS卫星发生故障2.以下哪种GPS误差属于系统性误差，可以通过差分GPS技术进行有效消除或减弱？A.多路径误差B.电离层延迟误差C.对流层延迟误差D.星历误差3.在进行GPS基线测量时，发现基线长度测量结果远大于实际距离，且固定误差较大，漂移相对较小，这种情况最可能指向什么问题？A.作业员操作失误，记录数据错误B.两个接收机之间存在较强的多路径效应C.至少一个接收机天线安装位置存在误差或被遮挡D.基线两端点的标志点本身存在几何误差4.某RTK测量系统在作业时，基线解算成功率和固定解比例极低，即使移动接收机到附近不同位置也无改善，但静态单点定位（SPS）效果尚可，这种现象最可能的原因是？A.移动站接收机电池耗尽B.基站信号传输中断C.移动站天线相位中心偏移严重D.基站和移动站之间存在严重的电离层闪烁干扰5.GPS接收机在进行初始化搜索卫星并锁定信号后，仍然无法输出有效的定位结果，但信号强度指示正常，这种现象可能的原因包括？A.信号被严重遮挡，PRN信号功率过低B.接收机内部时钟频率严重不准，无法进行有效的载波相位测量C.星历数据尚未下载完整或存在误差，导致无法计算卫星位置D.以上所有原因都可能是6.在GPS测量中，所谓的“鬼影”现象指的是？A.接收机内部电路产生的干扰信号B.由于信号经过不同路径到达接收机形成的多个反射信号，造成定位模糊C.卫星信号在传播过程中被异常物体反射导致的信号衰减D.接收机天线指向错误接收到的其他系统的信号7.对于需要高精度定位的应用，若怀疑存在周跳（CycleSlip），通常采用什么方法进行探测和修复？A.通过增加观测卫星数量来提高定位精度B.利用差分定位技术削弱周跳影响C.通过载波相位观测值的差分或组合（如L1-L2,Δφ）来探测和修复D.重新启动接收机，丢失观测数据8.某车载GPS终端在行驶过程中，定位结果频繁跳变，且与实际行驶轨迹不符，有时甚至出现短时间快速移动到远处某个点的现象，这最可能的原因是？A.GPS信号受到强干扰B.接收机天线被车内金属结构严重遮挡或耦合C.车辆在隧道或高楼间快速移动，卫星可见性快速变化D.以上多种因素综合作用的结果9.在进行GPS基线向量测量时，为了削弱或消除电离层延迟误差的影响，常采用哪种数据处理方法？A.使用高精度的卫星钟差产品B.对接收机钟差进行精确估计和补偿C.进行双频观测，利用两频信号的载波相位观测值差分D.延长观测时间，提高相对定位精度10.某固定式GPS基准站，长时间运行后发现定位精度逐渐下降，但信号强度和可见卫星数正常，无明显异常报警，排查时首先应重点检查什么？A.基准站天线是否被鸟巢或其他杂物遮挡B.基准站接收机硬件是否出现故障C.基准站天线相位中心是否发生偏移D.基准站天线接地是否良好二、填空题（每空1分，共15分）1.GPS系统主要由______、______和______三部分组成。2.卫星信号传播路径上，由于信号反射导致的接收机收到多个经过不同路径的信号副本，这种现象称为______效应，它会使定位精度下降。3.GPS定位解算中，由于接收机时钟与卫星时钟存在误差，导致测量得到的伪距包含接收机钟差改正数______。4.在GPS测量中，影响基线测量精度的主要误差来源可分为______误差和______误差两大类。5.RTK（Real-TimeKinematic）技术是一种基于______观测值的差分定位技术，能够实时提供厘米级定位结果。6.为了削弱多路径效应的影响，可以选择使用______天线或对天线进行______安装。7.GPS接收机在进行载波相位测量时，由于接收机或卫星位置发生整数倍的波长变化，导致载波相位观测值出现突然的、不连续的跳变，这种现象称为______。8.在GPS数据解算中，______是指接收机能够稳定跟踪并锁定足够数量卫星信号，开始进行定位计算的状态。9.常用的GPS误差模型包括卫星钟差、接收机钟差、大气延迟（电离层延迟和______延迟）、卫星轨道误差等。10.对于需要高精度定位的应用，除了采用差分GPS技术外，还可以利用______系统或______系统来提高定位精度。三、简答题（每题5分，共20分）1.简述GPS信号受到干扰的常见类型及其对定位结果可能产生的影响。2.简述GPS接收机进行初始化搜索卫星并锁定信号的基本过程。3.简述多路径效应产生的原因，并列举至少两种减弱多路径效应的接收机硬件设计或安装措施。4.简述GPS周跳对载波相位相对定位解算可能造成的危害，以及常用的周跳探测方法。四、分析题（每题10分，共30分）1.某用户反映其车载GPS终端在高速公路行驶时，定位正常，但进入隧道后，定位信号丢失，出隧道后又能恢复正常。请分析可能导致这种现象的几种原因，并说明相应的排查思路。2.在进行GPS静态基线测量时，发现其中一个测站的数据处理结果显示，该测站与周围其他测站连接的基线向量长度均远大于理论距离，且在不同基线间呈现系统性的差异。请分析可能的原因，并提出相应的检查和处理建议。3.某固定式GPS基准站接收机报出“LOSTSATELLITES”告警，显示可见卫星数少于锁定所需的最小卫星数，但信号强度指示正常。请分析可能导致此告警的几种原因，并说明应如何逐步排查。试卷答案一、选择题1.B2.D3.C4.C5.D6.B7.C8.D9.C10.A二、填空题1.空间段地面段用户段2.多路径3.接收机钟差4.系统性系统相关5.载波相位6.高增益（或抗干扰）倾斜（或架高）7.周跳8.固定解（或FixSolution）9.对流层10.北斗（或GLONASS或Galileo）差分（或DGPS）三、简答题1.解析思路：先列举常见干扰类型（如射频干扰、码干扰、欺骗干扰等），再分别说明每种干扰对定位结果的影响（如信号丢失、定位精度下降、完全错误或误导性定位等）。*答案要点：常见干扰类型包括同频或邻频干扰、窄带干扰、欺骗干扰等。同频或邻频干扰可能导致信号强度下降甚至信号丢失，使定位精度变差或无法定位。欺骗干扰则可能向接收机发送伪造的卫星信号，导致接收机解算出完全错误或误导性的位置信息，严重时甚至无法发现干扰存在。2.解析思路：描述接收机从搜索卫星信号、捕获卫星信号、跟踪卫星信号到进行定位计算的基本流程。*答案要点：接收机首先通过搜索天线接收来自可见GPS卫星的信号，识别出卫星信号并锁定其载波频率和码相位（捕获）。随后，接收机稳定跟踪卫星信号，进行载波相位和伪距测量。同时，接收机下载并处理导航电文，获取卫星星历、卫星钟差等参数。最后，利用测量值和卫星信息，在定位解算模块中进行定位计算，输出用户的位置、速度和时间信息。3.解析思路：首说明多路径产生原因（信号反射），再列举硬件设计或安装措施（天线类型、安装方式）。*答案要点：多路径效应产生的原因是GPS信号在传播路径上遇到建筑物、地面、车辆等大型物体反射，形成多条路径到达接收机。减弱多路径效应的措施包括：使用具有强方向性或抗干扰能力强的GPS天线（如螺旋天线、盘状天线）；将天线安装在尽可能高的地方，并远离大面积反射面；采用倾斜安装方式，使信号主要沿直线传播；增加观测时间等。4.解析思路：说明周跳危害（破坏载波相位连续性，导致解算错误），再说明探测方法（利用差分或组合）。*答案要点：GPS周跳是载波相位观测值在测量过程中出现的突然、不连续的跳变，它破坏了载波相位的连续性，导致载波相位差分或组合方程无法正确解算，从而使得基线解算结果产生系统性误差，严重时会导致解算失败。常用的周跳探测方法包括利用载波相位观测值的差分（如Δφ=φ2-φ1），由于相邻历元的周跳是相同的，差分可以消除周跳的影响；或者利用载波相位观测值的线性组合（如L1-L2、∆φ=φL1-φL2），或者伪距与载波相位组合（如L1伪距-L2伪距=c*(δt卫星-δt接收机)-(1+ε)(1+ζ)*c*(δt卫星-δt接收机)+c*(δρ)，其中ε、ζ为电离层延迟改正系数，周跳主要影响载波相位项），这些组合可以有效地探测和修复周跳。四、分析题1.解析思路：分析隧道内信号遮挡（卫星可见性差）、多路径效应加剧、信号衰落等可能原因，并按排查顺序提出检查点。*答案要点：原因分析：进入隧道后，GPS卫星信号被隧道结构严重遮挡，导致可见卫星数量急剧减少，甚至为零，接收机无法进行有效的定位计算。同时，隧道内表面光滑且反射面多，容易产生严重的多路径效应，进一步干扰信号接收。此外，隧道内可能存在信号衰落。排查思路：首先检查隧道内GPS终端的信号强度指示，确认信号丢失是否为普遍现象。检查天线是否被遮挡或损坏。检查终端软件设置是否正确（如是否开启了弱信号搜索功能）。对比不同品牌或型号终端在隧道内的表现。考虑在隧道口或隧道内设置信号增强装置（如信号放大器或接收机）。对于长期使用，可检查天线连接是否松动或氧化。2.解析思路：分析测站数据系统性偏差的可能原因（如天线相位中心偏移、基线布设错误、仪器故障等），并提出检查方向。*答案要点：原因分析：这种系统性偏差可能是由多个测站共同存在天线相位中心（APC）偏移引起，导致所有连接该测站的基线向量都偏离了真实位置。也可能是数据采集或传输过程中出现的系统性错误。此外，如果测站标志点本身存在几何误差或设置错误，也可能导致测量结果偏差。排查思路：首先检查所有相关测站的天线安装情况，确认天线是否垂直、稳固，检查天线标识是否清晰准确，必要时进行天线相位中心检校。检查基线测量数据记录和传输过程是否有误操作或错误。检查使用的GPS接收机和数据处理软件是否工作正常，尝试使用其他设备或软件处理数据对比结果。复核测站坐标和基线向量计算方法是否正确。3.解析思路：分析“LOSTSATELLITES”告警在信号强度正常情况下的可能原因（卫星可见性差、信号质量差、接收机内部故障、配置问题等），并按排查逻辑顺序进行。*答案要点：原因分析：在信号强度正常但告警“LOSTSATELLITES”的情况下，可能的原因包括：基准站周围环境存在遮挡（如树木、建筑物），导致部分卫星信号被遮挡，卫星可见数量不足；接收机对部分卫星信号的质量评估（如PDOP、GDOP值）较差，即使信号强度正常，接收机也未将其纳入定位计算；接收机内部硬件（如射频前端、处理器）可能存在故障或性能下降，导致无法稳定跟踪某些卫星；接收机软件配置可能存在错误，如配置的最低可用卫星数