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《GPS测量技术与应用》综合测试试卷B卷答案



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

一,填空(每空 0.5 分,共 20 分)

得分

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.自 1974 年以来,GPS 计划已经历了方案论证, 实验三

个阶段.总投资超过 200 亿美元. 3.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, 六级, E 其中 C 级网的相邻点之间的平均距离为 15~10km, 最大距离为 km. 4.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 5.卫星钟采用的是 世界 GPS 时的时刻. 时,它是由主控站按照美国海军天文台 1980 年 1 月 6 日零时 40 系统 论证,生产

(USNO)的协调世界时(UTC)进行调整的.在 对准,不随闰秒增加.

6.当 GPS 信号通过电离层时, 信号的路径会发生弯曲, 传播 发生变化.这种距离改正在天顶方向最大可达 向可达 150m. 50

速度会

m,在接近地平线方

7.在 GPS 定位测量中, 观测值都是以接收机的相位中心位置为准的, 所 以天线的相位中心应该与其 8.当使用 几何 中心保持一致. 的接收机,同时对同一组卫星所进

两台或两台以上

行的观测称为同步观测.
9.按照 GPS 系统的设计方案, 定位系统应包括 GPS
-1-

空间卫星

部分,

地面监控

部分和用户接收部分. 相对钟差 改正.

10.在接收机和卫星间求二次差,可消去两测站接收机的 在实践中应用甚广.

11.卫星星历误差实际上就是卫星位置的确定误差.也是一种 误差,其大小主要取决于卫星跟踪站的数量及 度,轨道计算时所用的轨道模型及 定轨软件 空间分布

起始数据

,观测值的数量及精

的完善程度. ,时间,人力以及所

12.GPS 网的图形设计主要取决于用户的要求, 经费 投入接收机的类型, 数量 和后勤保障条件等. 点连

13.根据不同的用途,GPS 网的图形布设通常有

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,取决于工程所要求的精 度,野外条件及 GPS 接收机台数等因素.

二,单项选择题(每小题 1 分,共 10 分)

得分

1.在 20 世纪 50 年代我国建立的 1954 年北京坐标系是( C )坐标系. A, C, 地心坐标系 参心坐标系 B, 球面坐标系 D, 天球坐标系

2.我国在 1978 年以后建立了 1980 年国家大地坐标系,采用的是 1975 年国 际大地测量与地球物理联合会第十六届大会的推荐值,其长半径和扁率分别为 ( A ) . A,a=6378140,α=1/298.257 C,a=6378145,α=1/298.357 B,a=6378245,α=1/298.3 D,a=6377245,α=1/298.0 D )个时区,我国

3.我国西起东经 72°,东至东经 135°,共跨有( 采用东 8 区的区时作为统一的标准时间.称作北京时间. A,2 B,3 C,4

D,5

4.双频接收机可以同时接收 L1 和 L2 信号,利用双频技术可以消除或减弱 ( C )对观测量的影响,所以定位精度较高,基线长度不受限制,所以作

业效率较高. A,对流层折射 B,多路径误差
-2-

C,电离层折射

D,相对论效应

5.GPS 卫星信号取无线电波中 L 波段的两种不同频率的电磁波作为载波,

在载波 L2 上调制有( A,P 码和数据码 C,C/A 和数据码

A ) . B,C/A 码,P 码和数据码 D,C/A 码,P 码

6.在定位工作中,可能由于卫星信号被暂时阻挡,或受到外界干扰影 响,引起卫星跟踪的暂时中断,使计数器无法累积计数,这种现象叫 ( A ) . A, 整周跳变 C, 地球潮汐 B,相对论效应 D,负荷潮

7.我国自行建立第一代卫星导航定位系统 "北斗导航系统" 是全天候, 全天时提供卫星导航信息的区域导航系统,它由( 卫星导航定位系统. A,两颗工作卫星 C,三颗工作卫星 B,两颗工作卫星和一颗备份星 D,三颗工作卫星和一颗备份星 B )组成了完整的

8.卫星钟采用的是 GPS 时, 它是由主控站按照美国海军天文台 (USNO) 的( D )进行调整的.在 1980 年 1 月 6 日零时对准,不随闰秒增加. A,世界时(UT0) C,世界时(UT2) B,世界时(UT1) D,协调世界时(UTC)

9.在进行 GPS—RTK 实时动态定位时,需要计算在开阔地带流动站工 作的最远距离,已知 TRIMMRKⅡ(UHF)数据链无线电发射机天线的高 度为 9m,流动站天线的高度为 2m,则流动站工作的最远距离为( A ) . A,18.72m B,16.72m C,18.61m D,16.61m

10.基准站 GPS 接收机与 TRIMMRKⅡ(UHF)数据链无线电发射机

之间的数据传输波特率为(
-3-

D ) .

A,4800

B,9600

C,19200

D,38400 得分

三,名词,概念解释(15 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. 2.数据剔除率 答;同一时段中,删除的观测值个数与获取的观测值总数的比值. 3.实测星历 答:是一些国家根据自己的卫星跟踪站观测资料,经过事后处理直接计算 的卫星星历,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,对导航和动态定位毫无意义,但是在静态精密定位中具有重要作用. 4. 观测时段 答:测站上开始接收卫星信号到停止接收,连续观测的时间间隔称为观测 时段,简称时段. 5. 黄道: 答:地球绕太阳公转的轨道平面称为黄道面,它与天球相交的大圆称为黄 道.它就是当地球绕太阳公转时,观测者所看到的太阳在天球上运动的轨迹.

四,简答题(30 分)
1. 简述 GPS 网的布网原则. (10 分) 答:为了用户的利益,GPS 网图形设计时应遵循以下原则:

得分

(1)GPS 网的布设应视其目的,作业时卫星状况,预期达到的精度,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,例如一个或若干个独立 观测环,或者附合路线形式,以增加检核条件,提高网的可靠性. (3)GPS 网内点与点之间虽不要求通视,但应有利于按常规测量方法进行
-4-

加密控制时应用. (4)可能条件下,新布设的 GPS 网应与附近已有的 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,联接处的重合点数 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,应利用已有水准点联测高程. 2. 如何减弱 GPS 接收机钟差. (10 分) 答:①把每个观测时刻的接收机钟差当作一个独立的未知数,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收机钟差间是相关的,像卫星钟那样,将接收机钟 差表示为时间多项式,并在观测量的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的有效程度. ③通过在卫星间求一次差来消除接收机的钟差. 3.如何重建载波?其方法和作用如何?(10 分) 答:在 GPS 信号中由于已用相位调整的方法在载波上调制了测距码 和导航电文,因而接收到的载波的相位已不在连续,所以在进行载波相位 测量之前,首先要进行解调工作,设法将调制在载波上的测距码和卫星电 文去掉,重新获取载波. 重建载波一般可采用两种方法:一是码相关法,另一种是平方法. 采用前者,用户可同时提取测距信号和卫星电文,但用户必须知道测距码 的结构;采用后者,用户无须掌握测距码的结构,但只能获得载波信号而 无法获得测距码和卫星电文.

五, 论述及分析题 (25 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
-5-

知接收机的使用序号和天线编号如下表,时间为 2005 年 1 月 17 日.请回答下 列问题. (20 分) 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;
b

序 号 1 2 3

机 号 2919 2930 5306

a

c

d

GPS 作业调度表 时段 编号
0 1

观测时间

测站号/名 机号

测站号/名 机号
b 2930 b 2930

测站号/名 机号
d 5306 d 5306

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

a 2919 c 2919

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 -6第二个三角形 d:29190171.dat b:29300171.dat 注:除 4 时和 8 时左右外,观测时间可以任选.

c:53060170.dat c:53060171.dat

2.已知权系数阵为:

q11 q12 q q22 21 Q X = q31 q32 q41 q42

q13 q23 q33 q43

q14 q24 q34 q44

试从权系数阵中取出若干权系数元素,写出平面位置图形强度因子 HDOP,高程图 形强度因子 VDOP,空间位置图形强度因子 PDOP,接收机位置图形强度因子 TDOP 和几何图形强度因子 GDOP 的表达式. 分) (5 ①平面位置的图形强度因子:

HDOP = q11 + q 22
②高程图形强度因子:

VDOP =
③空间位置的图形强度因子: PDOP = q11 + q 22 + q 33 ④接收机位置图形强度因子:

TDOP =
⑤几何图形强度因子: GDOP =

-7-


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