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《GPS测量技术与应用》综合测试试卷D卷答案



测量技术与应用 技术与应用》 《GPS 测量技术与应用》综合测试试卷 D 卷答案
题号 得分 一 二 三 四 五 总成绩

一,填空(每空 1 分,共 20 分)

得分

1. 1957 年 10 月 4 日,世界上第一颗人造地球卫星发射成功,标志 着人类进入了空间技术的新时代. 2.GPS 工作卫星的主体呈

圆柱形, 整体在轨重量为 843.68 ㎏, 它的设 计寿命为 常工作. 3.我国的 GPS 卫星跟踪网是由 海 拉萨 , 乌鲁木齐 , 北京, 武汉, 上 7.5 年,事实上所有 GPS 工作卫星均能超过该设计寿命而正

,长春 ,昆明等七个跟踪站组成的. 4.当地球自转 360°时,卫星绕地球运行两圈,环绕地球运行一圈的

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, 小时.这样,观测者至少能观测到 4 颗卫星,最多可观

可见时间约为 5 测到 11 颗卫星.

5.1968 年国际时间局(BIH)决定,采用通过国际协议原点(CIO)和 原格林尼治天文台的经线为起始子午线.起始子午线与相应于 CIO 的赤道 的交点 E 为经度零点.这个系统称为" 1968BIH "系统.

6. 利用 GPS 进行定位有多种方式,如果就用户接收机天线所处的状 态而言,定位方式分为 静态 定位和 位置,又可分为 单点 定位和 相对 动态 定位. 定位;若按参考点的不同

-1-

7.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 之为美国国防部 1984 年世界大地坐标系,简称 WGS—84 .

8.协调世界时是综合了世界时与原子时的另一种记时方法,即秒长采用原子 时的秒长,时刻采用 世界时 的时刻. 5 个时区,我国采用东 8

9.我国西起东经 72°,东至东经 135°,共跨有 区的区时作为统一的标准时间.称作北京时间. 10.在对卫星所有的作用力中, 地球重力场

的引力是最重要的.如果将

它的引力视为 1,则其它作用力均小于 10-5. 11.用 GPS 定位的方法大致有四类: 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主要方法是静态定位中的伪距法 和载波相位测量法. 12.在接收机和卫星间求二次差,可消去两测站接收机的相对钟差 在实践中应用甚广. 13.卫星星历误差实际上就是卫星位置的确定误差.也是一种 起始数据 误 改正.

差,其大小主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. 14.理想情况下的卫星运动,是将地球视作 匀质 力的影响,卫星只是在地球质心引力作用下而运动. 15.就整个地球空间而言,参心坐标系的不足之处主要表现在:它不适合建立 全球统一坐标系的要求,它不便于 坏了空间点三维坐标完整性. 研究全球重力场 ,平,高控制网分离,破 球体,且不顾及其它摄动

二,名词解释:(每小题 2 分,共 20 分)
1. SA 技术:

得分 得分

答:其主要内容是: (1)在广播星历中有意地加入误差,使定位中的已知点 (卫星)的位置精度大为降低; (2)有意地在卫星钟的钟频信号中加入误差,使 钟的频率产生快慢变化,导致测距精度大为降低.

-2-

2.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由卫星钟 确定 的,收到时刻则是由接收机钟确定的,这就在测定的卫星至接收机的 距离中,不

可避免地包含着两台钟不同步的误差影响,所以称其为伪距. 3.原子时: 答:1967 年国际计量委员会决定采用铯原子零场在基态的两个超精细 能级结构间跃迁辐射频率 9192631770 个周期的时间间隔为 1 秒, 这样长度 的秒,定义为原子时秒,以此为基准的时间系统,称为原子时. 4. UT2 世界时: 答:在 UT1 世界时中虽然考虑了极移改正,但尚存在地球自转速度不 均匀的影响.为此,在 UT1 中加入观测瞬间的季节性变化改正数. 5. 对流层折射: 答:对流层的折射率与大气压力,温度和湿度密切相关.由于大气的 对流作用很强,大气状态变化复杂,所以大气折射率的变化及其影响,难 以准确地模型化. 6. 多普勒定位法: 答:根据多普勒效应原理,利用 GPS 卫星较高的射电频率,由积分多 普勒计数得出伪距差. 7.主动式测距: 答:电磁波测距仪发射测距信号,通过另一端的反射器反射回来,再 由测距仪接收.根据测距信号的往,返传播时间推求出往返距离 2 ρ .由于 测站点需主动发出测距信号,故称这种测距方式为主动式测距. 8. 图形强度因子: 答:图形强度因子是一个直接影响定位精度,但又独立于观测值和其
-3-

它误差之外的一个量.其值恒大于 1,最大值可达 10,其大小随时间和测站位置 而变化.在 GPS 测量中,希望 DOP 越小越好. 9.静态定位: 答:如果在定位时,接收机的天线在跟踪 GPS 卫星过程中,位置处于固定不 动的静止状态,这种定位方式称为静态定位.

10. 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.它需要在一些已知 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,从而获得准确可靠的 精密星历.

三.简答:(每小题 4 分,共 20 分)
1. GPS 技术设计中应考虑哪些因素?

得分

答:技术设计主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,在满足用户要求的情况下,尽可能减少物资,人力和 时间的消耗.在工作过程中,要考虑下面一些因素: (1)测站因素; (2)卫星因 素; (3)仪器因素; (4)后勤因素. 2. 简述实测星历的概念及意义. 答:它是根据实测资料进行拟合处理而直接得出的星历.它需要在一些已知 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,从而获得准确可靠的 精密星历.这种星历要在观测后 1~2 个星期才能得到,这对导航和动态定位无任 何意义,但是在静态精密定位中具有重要作用. 3.简述 WGS—84 坐标系的几何定义. 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 BIH1984.0 的零度子午面和 CTP 赤道的交点,Y 轴和 Z, X 轴构成右手坐标系. 4. 如何减弱对流层影响? 答: (1)利用改正模型进行对流层改正
-4-

(2)利用同步观测值求差.

5.如何理解共视对比定时法. 答:在两个测站 A 和 B 上各安设一台 GPS 信号接收机,在相同的时间内 观测同一颗 GPS 卫星.通过数据传输而将测站 A 的用户钟差送到测站 B, 对两个共视用户的钟差进行比对, 从而测定用户时钟的偏差. 这种利用 GPS 信号进行时间传递的方法,称为共视对比定时法.

四,分析和填图(20 分)

得分

1.根据 2005 年 1 月 17 日卫星时间段,试分析和判断并找出其中四颗 GPS 卫星的超过 30 分钟的时间段,并至少找出从上午 8 点以后 6 段这样的 时间段.

答: 为了找出合适的作业时间, 一般从上午 8 点以后找, 其规律如下: 8:00~9:00 9:00~10:00 卫星 3,13,15,16,19,23,25 卫星 3,13,15,16,19,23,27
-5-

10:00~11:00 卫星 3,8,11,13,19,27 11:00~12:00 卫星 3,8,11,19,27,28 14:00~15:00 卫星 4,7,11,20,24,28 15:00~16:00 卫星 4,7,20,24,28

2. 填写 GPS 监控系统工作程序的结构图:并将各部位连线的箭头标出:

五,论述及分析题(20 分)

得分

1.根据下列控制网的图形,用三台双频 GPS 接收机作业,相临点之间的距 离约 1km,仪器迁移时间约 20~30 分钟,已知接收机的使用序号和天线编号如 下表,试编写 GPS 作业调度表. (20 分)
b c

序 号 1 2 3

机 号 2919 2930 5306

a

d

e
-6-

PDOP 图

①根据右图编写定位的先后次序,并根据考试当天的时间在相应位置 上写出 GPS 文件格式; ②根据下图 PDOP 值选择最佳的观测时段,填入 GPS 作业调度表中; ③根据控制网的图形的观测顺序和观测时间填写 GPS 作业调度表; GPS 作业调度表 时段 编号
0 1 2

观测时间

测站号/名 机号

测站号/名 机号
b 2930 b 2930 b 2930

测站号/名 机号
e 5306 e 5306 c 5306 e:53060170.dat e:53060171.dat e:53060172.dat

8:10~8:40 8:50~9:20 9:30~10:00

a 2919 d 2919 d 2919

考试时间为 2005 年 1 月 17 日,故 GPS 文件格式为: 第一个三角形 a:29190170.dat b:29300170.dat 第二个三角形 d:29190171.dat b:29300171.dat 第三个三角形 d:29190172.dat b:29300172.dat 注:除 4 时和 8 时左右外,观测时间可以任选.

-7-


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