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《GPS测量技术与应用》综合测试试卷A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 A 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

1.20 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. 性和实 ,

/>
2.GPS 全球定位系统具有全能性,全球性,全天候, 连续

时性的导航,定位和定时功能.能为各类用户提供精密的 三维坐标 速度和时间. 3.GPS 系统的空间部分由 21 颗工作卫星及 GPS 们均匀分布在 6 个轨道上,距地面的平均高度为 为 11 小时 58 分. 3

颗备用卫星组成, 它 20200 km,运行周期

4.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 .

5.当使用两台或两台以上的接收机,同时对同一组卫星所进行的观测 称为 同步观测 .

6.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. 卫星信号 被暂时阻挡,或受到外界干

7.在定位工作中,可能由于

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 整周跳变 .
-1-

8.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 D 级网的相邻点之间的平均距离为 10~5km, 最大距离 15 9.GPS 工作卫星的地面监控系统包括一个主控站,三个 监测站. 注入

km.

站和五个

10.对于卫星精密定位来说,只考虑地球质心引力来计算卫星的运动状态是 不能满足精度要求的.必须考虑地球引力场摄动力, 阻力,光压摄动力, 潮汐 日月 摄动力,大气

摄动力对卫星运动状态的影响. 路径 50 会发生弯曲,传播速度会发 m,在接近地平线方向可达

11.当 GPS 信号通过电离层时,信号的 生变化.这种距离改正在天顶方向最大可达 150m.

12.在 GPS 测量定位中,与接收机有关的误差主要有接收机钟误差,接收机 位置误差, 天线相位中心位置 误差和 几何图形强度 误差等. 空间卫星 得分 部分,

13.按照 GPS 系统的设计方案,GPS 定位系统应包括 地面监控 部分和用户接收部分.

二,单项选择题(每小题 1 分,共 10 分)

1 在 20 世纪 50 年代我国建立的 1954 年北京坐标系, 采用的是克拉索夫斯基 椭球元素,其长半径和扁率分别为( B ) . 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

2.在使用 GPS 软件进行平差计算时,需要选择哪种投影方式(A) . A,横轴墨卡托投影 C,等角圆锥投影 B,高斯投影 D,等距圆锥投影

3.在进行 GPS—RTK 实时动态定位时,基准站放在未知点上,测区内仅有两个 已知点, ( C )定位测量的精度最高. B,一个已知点高,一个已知点低
-2-

A,两个已知点上

C,两个已知点和它们的连线上

D,两个已知点连线的精度

4.单频接收机只能接收经调制的 L1 信号.但由于改正模型的不完善,误差 较大,所以单频接收机主要用于( A,基线较短 A )的精密定位工作. C,基线 ≥40km D,基线 ≥30km

B,基线较长

5.GPS 接收机天线的定向标志线应指向( 磁偏角修正后,定向误差不应大于±5°. A,正东 B,正西

D ) .其中 A 与 B 级在顾及当地

C,正南

D,正北

6.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,它们 的频率和波长分别为( C ) : f 2 = 1227.60 MHz,λ2 = 24.22cm f 2 = 1227.66 MHz,λ2 = 22.42cm f 2 = 1227.60 MHz,λ2 = 24.42cm f 2 = 1227.06 MHz,λ2 = 24.12cm B )位置为准的,所以天线的

A, f1 = 1575.02 MHz,λ1 = 19.13cm B, f1 = 1575.32 MHz,λ1 = 19.23cm C, f1 = 1575.42 MHz,λ1 = 19.03cm D, f1 = 1575.62 MHz,λ1 = 19.53cm

7.在 GPS 测量中,观测值都是以接收机的( 相位中心应该与其几何中心保持一致. A,几何中心 C,点位中心

B,相位中心 D,高斯投影平面中心

8.GPS 系统的空间部分由 21 颗工作卫星及 3 颗备用卫星组成, 它们均匀分布 在( D )相对与赤道的倾角为 55°的近似圆形轨道上,它们距地面的平均高

度为 20200Km,运行周期为 11 小时 58 分. A,3 个 B,4 个 C,5 个 D,6 个 C )为基准. D,铂原子钟 A )

9.计量原子时的时钟称为原子钟,国际上是以( A,铷原子钟 B,氢原子钟 C,铯原子钟

10.我国西起东经 72°, 东至东经 135°, 共跨有 5 个时区, 我国采用 ( 的区时作为统一的标准时间.称作北京时间. A,东 8 区 B,西 8 区 C,东 6 区
-3-

D,西 6 区

三,名词,概念解释(15 分)
1. 参考站

得分

答: 在一定的观测时间内, 一台或几台接收机分别固定在一个或几个测站上, 一直保持跟踪卫星,其余接收机在这些测站的一定范围内流动站作业,这些固定 测站就称为参考站. 2. 主控站的作用 答:主控站拥有以大型电子计算机为主体的数据收集,计算,传播等设备, 其主要作用为: (1)收集数据; (2)数据处理; (3)监测与协调; (4)控制 卫星. 3. 区域性 GPS 大地控制网 答:区域 GPS 大地控制网是指国家 C,D,E 级 GPS 网或专门为工程项目 布测的工程 GPS 网. 4.同步观测环 答;三台或三台以上接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环. 5. GPS 卫星的导航电文 答:GPS 卫星的导航电文是用户用来定位和导航的数据基础.它主要包括: 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.

四,简答题(30 分)
1. 如何减弱多路径误差(10 分)

得分

答:多路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,无法建立准确的误差改正模型,只能恰当地选择站址,避开信号反 射物.例如: (1)选设点位时应远离平静的水面,地面有草丛,农作物等植被 时能较好吸收微波信号的能量,反射较弱,是较好的站址. (2)测站不宜选在 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.
-4-

2.简述电离层的概念及其影响(10 分) 答:所谓电离层,系指地球上空大气圈的上层,距离地面高度在 50km 至 1000km 之间的大气层.电离层中的气体分子由于受到太阳等天体各种 射线作用,产生强烈的电离,形成大量的自由电子和正离子.当 GPS 信号 通过电离层时,如同其它电磁波一样,信号的路径会发生弯曲,传播速度 会发生变化.此时再用光速乘上信号传播时间就不会等于卫星至接收机的 实际距离.对于 GPS 信号,这种距离差在天顶方向最大可达 50m,在接近 地平方向时可达 150m.可见它对观测量的精度影响较大,必须采取有效措 施削弱它的影响. 3.试述 WGS—84 坐标系的几何定义(10 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 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.

五,论述及分析题(25 分)
1.根据下列控制网的图形,用三台天宝 4800 双

得分

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) 序 号 1 2 3 机 号 2919 2930 5306
1 2 0 3 1 6 2 3 4

①根据右图编写定位的先后次序. 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.
5
-5-

①0 时段,接收机分别架设在 1,2,3 点; ②1 时段,将 2 点处的接收机迁至 6 点,其余两台接收机继续观测; ③2 时段,将 1 点处的接收机迁至 3 点,其余两台接收机继续观测; ④3 时段,将 6 点处的接收机迁至 4 点,其余两台接收机继续 观 测.

GPS 作业调度表 时段 编号
0 1 2 3 4

观测时间

测站号/名 机号

测站号/名 机号
2 2930 6 2930 6 2930 4 2930

测站号/名 机号
3 5306 3 5306 3 5306 3 5306

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

1 2919 1 2919 5 2919 5 2919

2.已知权系数阵为:
-6-

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,写出平面位置的图形强度因子 HDOP 和及其相应的平面位置精度, 空间位置的图形强度因子 PDOP 和及其相 应的三维位置精度. 分) (5 答:①平面位置的图形强度因子:

HDOP = q11 + q 22
相应的平面位置精度: m H = HDOP σ 0 ②空间位置的图形强度因子: PDOP = q11 + q 22 + q 33 相应的三维位置精度: m P = PDOP σ 0

-7-


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