第一篇：gps原理與應(yīng)用作業(yè)簡單題答案

1.二體問題：忽略所有攝動力，僅考慮地球質(zhì)心引力研究衛(wèi)星相對于地球的運動，稱二體問

2、真近點角：即軌道平面上衛(wèi)星與近地點之間的地心角距。該參數(shù)為時間的函數(shù)，確定衛(wèi)星在軌道上的瞬時位置。平近點角、平近點角在軌道力學中是軌道上的物體在輔助圓上相對于中心點的運行角度。

偏近點角： 偏近點角是在軌道上的天體現(xiàn)位置投影在垂直于橢圓半長軸的外接圓上，并從橢圓的中心量度和近拱點方向之間的角度

3.多路徑效應(yīng)：GPS接收機所收到GPS信號經(jīng)由建筑物、水面或其它反射物表面反射抵達接收機天線的干擾信號。經(jīng)反射的信號路徑增長了，其偽距存在系統(tǒng)偏差，致使定位結(jié)果不準。4.無約束平差：在一個控制網(wǎng)中不引入外部基準，不產(chǎn)生控制網(wǎng)非觀測引起的變形和改正，可檢查是否存在粗差以及網(wǎng)平差的自身精度。約束平差 以國家大地坐標系或地方坐標系的某些點的固定坐標、固定邊長及固定方位為網(wǎng)的基準，將其作為平差中的約束條件，并在平差計算中考慮GPS網(wǎng)與地面網(wǎng)之間的轉(zhuǎn)換參數(shù)。7．接收機鐘差：接收機鐘與gps衛(wèi)星鐘的同步時間差。

8．周跳：在定位過程中，衛(wèi)星信號可能被暫時阻擋，或受外界干擾影響，引起衛(wèi)星跟蹤的暫時中斷，使計數(shù)器無法累計計數(shù)，出現(xiàn)信號失鎖，使其后的相位觀測值均含有同樣的整周誤差，這種現(xiàn)象叫整周跳變，簡稱周跳。

9．三維平差：指平差在WGS-84三維空間直角坐標系下進行，平差時不引入使得GPS網(wǎng)產(chǎn)生由非觀測量所引起的外部約束條件。具體地說，就是在進行平差時，所采用的平差條件不超過三個。

．同步觀測：是指相同時間內(nèi)兩臺或兩臺以上接收機對一組衛(wèi)星進行的觀測.12．衛(wèi)星鐘差：gps衛(wèi)星鐘鐘面時間與對應(yīng)的gps標準時間之間的誤差

13．整周未知數(shù)：由于載波是一個單純的正弦波，不具有任何辨識標記，因此無法知道正在測量的是第幾周的相位。換句話說N0實際不能測定，稱為整周未知數(shù)。1解釋名詞章動和歲差？

章動：北天極除了均勻地每年西行以外,還要繞著平北天極做周期性的運動。其運動軌跡為一橢圓。該橢圓的半徑為9.2″，周期為18.6年，這種周期性運動被稱為章動。

歲差：是指由于日月行星引力共同作用的結(jié)果，使地球自轉(zhuǎn)軸在空間的方向發(fā)生周期性變化。在日月引力的共同影響下，使北天極繞黃北極以順時針方向緩慢地旋轉(zhuǎn)，從而使春分點在黃道上每年西移約50.37秒，其漂移周期大約為25800年

2.在無攝運動狀態(tài)下，GPS衛(wèi)星的實時位置由哪些參數(shù)確定，且畫圖表示出這些參數(shù)。as為軌道的長半徑。es為軌道橢圓偏心率。?為升交點赤經(jīng)。i為軌道面傾角。Ws為近地點角距。fs為衛(wèi)星的真近點角

3如果用某接收機于觀測時刻t在地面測站k觀測到衛(wèi)星j，請據(jù)此分別寫出偽距定位觀測方程和載波相位觀測方程，并說明方程中每一項的含義及方程中含有的未知參數(shù)各為什么。

偽距定位觀測方程: 其中（Xs，Ys，Zs）為衛(wèi)星坐標，（XYZ）為接收機坐標，p’為偽距觀測值是待測距離與種差等小距離之和。Sp1，Sp2分別為電離層和對流層的改正項，STk的下標k表示接收機號，STj的上標j表示衛(wèi)星號，式中的未知數(shù)只有接收機坐標x,y,z 載波相位觀測方程： 其中f為信號頻率，c為電磁波傳播速度，p為衛(wèi)星之接收機之間的幾何距離，Sp1,Sp2為電離層和對流層的影響，Nk’j為載波相位整周數(shù)。=NoJ+Int(u)。Ta為衛(wèi)星鐘面時刻，Tb為接收機鐘面時刻。

4.什么叫周跳，其探測和修復有哪些方法？

周跳：在定位過程中，衛(wèi)星信號可能被暫時阻擋，或受外界干擾影響，引起衛(wèi)星跟蹤的暫時中斷，使計數(shù)器無法累計計數(shù)，出現(xiàn)信號失鎖，使其后的相位觀測值均含有同樣的整周誤差，這種現(xiàn)象叫整周跳變，簡稱周跳。

探測和修復方法：1屏幕掃描法 2用高次差或多項式擬合法 3在衛(wèi)星間求差法4 用雙頻觀測值修復周跳5根據(jù)平差后的殘差發(fā)現(xiàn)和修復整周跳變

5.請寫出差分GPS的類型，并說明差分系統(tǒng)由哪幾個部分組成。

1單基準站差分 GPS是根據(jù)一個基準站所提供的差分改正信息對用戶站進行改正的差分GPS系統(tǒng)，該系統(tǒng)由基準站、無線電數(shù)據(jù)通信鏈和用戶站三部分組成。2局部區(qū)域差分 在一個較大的區(qū)域布設(shè)多個基準站，以構(gòu)成基準站網(wǎng)，其中常包含一個或數(shù)個監(jiān)控站，位于該區(qū)域中的用戶根據(jù)多個基準站所提供的改正信息經(jīng)平差計算后求得用戶站定位改正數(shù)。3 廣域差分 在一個相當大的區(qū)域中用相對較少的基準站組成差分GPS網(wǎng)，各基準站將求得的距離改正數(shù)發(fā)送給數(shù)據(jù)處理中心，由數(shù)據(jù)處理中心統(tǒng)一處理，將各種GPS觀測誤差源加以區(qū)分，然后再傳給用戶

6.簡要回答一下你所知道的時間系統(tǒng)，分別寫出它們的起算點和尺度？

1恒星時 時間尺度春分點連續(xù)兩次經(jīng)過本地子午圈的時間間隔為一恒星日，含24個恒星小時。恒星時以春分點通過本地子午圈 時刻為起算原點。平太陽時 時間尺度平太陽連續(xù)兩次經(jīng)過本地子午圈的時間間隔為一平太陽日，包含24個平太陽時。以太陽通過本地上子午圈時刻為起算原點

3世界時 以平子夜為零時起算的格林尼治平太陽時稱為世界時。世界時與平太陽時的時間尺度相同，起算點不同。

4原子時 原子時秒為國際制秒（SI）的時間單位。原子時的原點為AT=UT2-0.0039s 5 力學時 在天文學中，天體的星歷是根據(jù)天體動力學理論建立的運動方程而編算的，其中所采用的獨立變量是時間參數(shù)T，這個數(shù)學變量T定義為力學時。

6協(xié)調(diào)世界時 以原子時秒長為基礎(chǔ)，在時刻上盡量接近于世界時的一種折衷時間系統(tǒng) 7 GPS時間系統(tǒng) GPS時屬于原子時系統(tǒng)，秒長與原子時相同

7.如果你在野外用GPS進行單點定位測量，現(xiàn)同步觀測了四顆衛(wèi)星，請寫出其定位方程組，并說明有哪些是未知參數(shù)? 包含的未知參數(shù)為測站點A的坐標以及接收機鐘差四個未知數(shù)

8.整周跳變的檢測與修復有哪些方法，如果讓你選擇你會如何做，才能達到最佳修復效果，為什么? 探測和修復方法：1屏幕掃描法 2用高次差或多項式擬合法 3在衛(wèi)星間求差法4 用雙頻觀測值修復周跳5根據(jù)平差后的殘差發(fā)現(xiàn)和修復整周跳變

做法：探測和修復周跳的方法很多，采用何種方法應(yīng)根據(jù)實際情況而定。一般在開始時采用較簡便精度不高的方法發(fā)現(xiàn)和修復大周跳，然后用精度較高的公式尋找并修復小周跳，并通過殘差來加以檢驗。

原因：整周跳變與接收機的質(zhì)量和觀測條件密切相關(guān)，必須從選擇機型、選點、組織觀測時就注意，以便獲得一組質(zhì)量較好的觀測值，這是解決周跳的根本途徑

9.如果GPS定位成果屬于WGS-84坐標系，現(xiàn)在要得到各GPS點在高斯平面中的國家坐標和正常高，則需要做哪些工作? 1將GPS點的大地坐標（B，L）按WGS-84參考橢球參數(shù)和高斯正形投影公式換算為高斯平面坐標（x，y）2利用重合點（至少兩個）的兩套平面坐標值按平面坐標系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換方法將GPS點的高斯平面坐標轉(zhuǎn)換為國家坐標系高斯平面坐標

10、簡述GPS衛(wèi)星的作用

1：接收地面注入站發(fā)送的導航電文和其它信號；)2接收地面主控站的命令，修正其在軌運行偏差及啟用備件等；:3連續(xù)地向廣大用戶發(fā)送GPS導航定位信號，并用電文的形式提供衛(wèi)星自身的現(xiàn)勢位置與其它在軌衛(wèi)星的概略位置，以便用戶接收使用。

11、畫圖表示衛(wèi)星的軌道參數(shù)，指出各個參數(shù)的意義，說明各個參數(shù)的作用。

?升交點的赤經(jīng)，即在地球赤道面上，升交點y與春分點r之間的地心夾角。升交點N即當衛(wèi)星由南向北運動時，其軌道與地球赤道面的一個交點。i 軌道面的傾角，即衛(wèi)星軌道平面與地球赤道面的夾角。?，i兩個參數(shù)唯一地確定了衛(wèi)星軌道平面與地球體之間的相對定向，w為近地點角距，即在軌道平面上近地點A與升交點N之間的地心角距，這一參數(shù)表達了開普勒橢圓在軌道平面上的定向。

12、GPS導航電文的內(nèi)容有哪些？各有什么作用

導航電文是包含有關(guān)衛(wèi)星的星歷、衛(wèi)星工作狀態(tài)、時間系統(tǒng)、衛(wèi)星鐘運行狀態(tài)、軌道攝動改正、大氣折射改正和由C/A碼捕獲P碼等導航信息的數(shù)據(jù)碼（或D碼）。（1）遙測碼，位于個子幀的開頭，它用來表明衛(wèi)星注入數(shù)據(jù)狀態(tài)。（2）轉(zhuǎn)換碼，位于每個子幀的第二個字碼，其作用是提供幫助用戶從所捕獲的C/A碼轉(zhuǎn)換到捕獲P碼的Z計數(shù)。（3）數(shù)據(jù)塊1：含有衛(wèi)星鐘改正參數(shù)及數(shù)據(jù)齡期、星期的周數(shù)編號、電離層改正參數(shù)、和衛(wèi)星工作狀態(tài)等信息。（4）數(shù)據(jù)塊2：包含在2、3兩個子幀里，主要向用戶提供有關(guān)計算衛(wèi)星運行位置的信息。該數(shù)據(jù)一般稱為衛(wèi)星星歷。（5）數(shù)據(jù)塊3：包含在4、5兩個子幀中，主要向用戶提供GPS衛(wèi)星的概略星歷及衛(wèi)星的工作狀態(tài)信息，稱為衛(wèi)星的歷書。

13、什么叫電離層？電離層對GPS測量有哪些影響？消除電離層的措施有哪些？

電離層是指地球上空距地面高度在50—1000km之間的大氣層。影響：在電離層中，氣體分子受到太陽等天體各種射線輻射產(chǎn)生強烈電離，形成大量的自由電子和正離子。當GPS 信號通過電離層時，信號的路徑發(fā)生彎曲，傳播速度也會發(fā)生變化，從而使測量的距離發(fā)生偏差 措施：

1、對于單頻接收機采用電離層延遲模型加以改正。

2、對于雙頻接收機利用雙頻觀測可得到無電離層折射影響結(jié)果。

3、相對觀測適用于測站距離較近，精度較低的觀測。

14、簡述GPS地面部分的作用

1、主控站的作用（1）收集數(shù)據(jù)：收集監(jiān)控站測得的偽距和偽距差數(shù)據(jù)、衛(wèi)星時鐘及狀態(tài)數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)等。（2）數(shù)據(jù)處理：編算導航電文（GPS衛(wèi)星的星歷、時態(tài)改正、狀態(tài)數(shù)據(jù)、信號的大氣傳播改正等），同時將導航電文傳送到注入站。（3）診斷狀態(tài)：判斷地面監(jiān)控系統(tǒng)各部分是否工作正常。（4）調(diào)度衛(wèi)星：將離軌衛(wèi)星拉回來，用備用衛(wèi)星代替失效衛(wèi)星。

2、注入站的作用：將主控站需傳播給衛(wèi)星的資料以既定的方式注入到衛(wèi)星的存儲器中，供衛(wèi)星向用戶發(fā)送。

3、監(jiān)測站的作用（1）監(jiān)測站的位置需精確測定。（2）在監(jiān)測站需得到偽距、導航數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、衛(wèi)星狀態(tài)數(shù)據(jù)。（3）監(jiān)測站應(yīng)將所得信息傳送給主控站。

15、偏近點角是怎樣定義的？畫圖說明 在衛(wèi)星軌道橢圓上，以橢圓中心O’為圓心，以橢圓長半徑a為半徑作一輔助橢圓O’-AS’A’,過衛(wèi)星點S作OA的垂線SR，延長RS交輔助圓為S’，連接O’S’，則O’S’與OA夾角E稱為偏近點角。

16、畫圖說明表示載波相位的實際觀測量。Int(Ui)為t0到ti時刻整周數(shù)變化量。圖在背面

17、什么叫對流層？消除對流層的措施有哪些？

對流層是高度為40km以下的大氣底層，對流層與地面接觸并從地面得到輻射熱能,其溫度隨高度的增加而降低。GPS信號通過對流層時,也使傳播的路徑發(fā)生彎曲,從而使測量距離產(chǎn)生偏差。措施：1對流層延遲改正模型 2相對觀測

18.GPS系統(tǒng)由哪三部分組成，各部分之間是怎么樣進行協(xié)作工作的？ 1空間部分：提供星歷和時間信息 發(fā)射偽距和載表信號 提供其它輔助信息 2地面控制部分：中心控制系統(tǒng) 實現(xiàn)時間同步 跟蹤衛(wèi)星進行定軌 3用戶部分：接收并測衛(wèi)星信號 記錄處理數(shù)據(jù) 提供導航定位信息

19.寫出載波相位的基本觀測方程。接收機間求差可以消除該方程中的哪些參數(shù)？衛(wèi)星間求差可以消除該方程中的哪些參數(shù)？ 公式：

F為信號頻率參數(shù)，c為電磁波傳播速度，p為衛(wèi)星至接收機之間的幾何距離，Nkj為載波相位鄭州書，Sp1為電離層的影響，Sp2為對流層的影響，ta為衛(wèi)星鐘面時刻，tb為接收機鐘面時刻，衛(wèi)星鐘差Sta，接收機鐘差Stb。衛(wèi)星間求差可消除接收機振蕩器的隨機誤差的影響f；還可消除衛(wèi)星與測站間的距離p和衛(wèi)星與接收機的鐘差項以及大氣對流層折射的改正項。20.使用廣播星歷進行定位后得到的地面點的坐標屬于什么坐標系？如何將該坐標轉(zhuǎn)換成我們國家的坐標？

地面點坐標屬于WGS-84坐標系

1、在gps網(wǎng)與點網(wǎng)有三個以上重合點時應(yīng)用七參數(shù)實現(xiàn)，轉(zhuǎn)換重合點多于3個時，應(yīng)用一般平差法進行求解轉(zhuǎn)換參數(shù)，轉(zhuǎn)換參數(shù)求出后，仍用公式計算各gps點在國家坐標系的坐標。

2、局部地區(qū)應(yīng)用坐標差求解轉(zhuǎn)換參數(shù)的方法

3、在gps網(wǎng)的約束平差中實現(xiàn)坐標轉(zhuǎn)換。22．詳細敘述使用GPS進行控制網(wǎng)測量數(shù)據(jù)處理的過程。（12分）

一、觀測數(shù)據(jù)的預(yù)處理

（1）數(shù)據(jù)傳輸（2）數(shù)據(jù)分流，應(yīng)自動將原始記錄中的數(shù)據(jù)分為以下幾個部分：觀測值文件星歷參數(shù)文件 電離層參數(shù)和UTC參數(shù)文件 測站信息文件（3）數(shù)據(jù)解碼

二、基線向量的解算

GPS相對定位的結(jié)果確定測站點間的相對位置關(guān)系，這種相對位置關(guān)系通常用空間直角坐標系或大地坐標差表示。為了通過平差計算求解觀測站之間的基線向量，一般取相位觀測值的線性組合即差分模型。

三、基線向量的解算結(jié)果分析：基線解算后可以通過RATIO、RDOP、RMS和數(shù)據(jù)刪除率這幾個質(zhì)量指標來衡量基線解算的質(zhì)量。

四、GPS網(wǎng)平差 ：GPS控制網(wǎng)是由相對定位所求得的基線向量而構(gòu)成的空間基線向量網(wǎng)。在GPS控制網(wǎng)的平差中，是以基線向量及協(xié)方差為基本觀測量的。通常采用三維無約束平差、三維約束平差及三維聯(lián)合平差三種平差模型。23.gps測量的誤差有哪些？消除或建拓誤差的方法或措施？

1、與衛(wèi)星有關(guān)的誤差：衛(wèi)星星歷誤差、衛(wèi)星鐘差、相對論效應(yīng)的影響、SA 2 與信號傳播有關(guān)的誤差：電離層折射誤差、對流層折射誤差、多路徑效應(yīng)誤差 與接收機有關(guān)的誤差：接收機安置誤差、接收機鐘差、天線相位中心位置偏差、接收機軟件和硬件造成的誤差 消除或減弱誤差措施：

衛(wèi)星星歷誤差：a、建立區(qū)域性衛(wèi)星跟蹤網(wǎng)進行精密定軌，建立區(qū)域性GPS跟蹤網(wǎng)，可以實現(xiàn)對GPS衛(wèi)星的獨立定軌。既可以免受美國SA限制政策的影響，又能根據(jù)計算出的精密星歷以高精度的星歷進行相對定位，；b、軌道松弛法，在平差模型中，把衛(wèi)星星歷提供的衛(wèi)星軌道作為初始值，其改正數(shù)為未知數(shù)。

；c、同步觀測值求差，在兩個或多個測站上對同一顆衛(wèi)星的同步觀測值求差，可以有效地減弱衛(wèi)星星歷誤差的影響。

衛(wèi)星鐘差：a、數(shù)字原子鐘法，目前使用的模擬原子鐘，其性能預(yù)測困難，而且輸出頻率會隨著衛(wèi)星運行過程溫度和磁場變化而變化，因此，開發(fā)計算機控制的數(shù)字原子鐘，通過調(diào)整內(nèi)部參數(shù)和補償環(huán)境影響使原子鐘性能達到最佳化；b、二階多項式模擬法，采用以下的二項式表示衛(wèi)星鐘差經(jīng)過二項式改正后，各衛(wèi)星鐘之間的同步保持在20ns之內(nèi)；c、同步觀測值求差法。

【相對論效應(yīng)及其誤差影響：定義：相對論效應(yīng)是由于衛(wèi)星鐘和接收機鐘所處的狀態(tài)（運動速度和重力位）不同而引起衛(wèi)星鐘和接收機鐘之間產(chǎn)生相對鐘誤差的現(xiàn)象。

1.相對論效應(yīng)—狹義相對論（影響）A、原理：時間膨脹。鐘的頻率與其運動速度有關(guān)。B、對GPS衛(wèi)星鐘的影響：C、結(jié)論：考慮到GPS衛(wèi)星的平均速度Vs=3874m/s和真空中的光速c=299792458m/s，在狹義相

?10?f??0.835?10?f s對論效應(yīng)作用下，衛(wèi)星上鐘的頻率將變慢。2.相對論效應(yīng)—廣義相對論（影響）A、原理：鐘的頻率與其所處的重力位有關(guān)B、對GPS衛(wèi)星鐘的影響：

?10?f?5.284?10?f 2C、結(jié)論：在廣義相對論效應(yīng)作用下，衛(wèi)星上鐘的頻率將變快3相對論效應(yīng)對衛(wèi)星鐘的影響 A、狹義相對論＋廣義相對論。C、在狹義相對論效應(yīng)和廣義相對論效應(yīng)的?10?f??f??f?4.449?10?f 12共同作用下，衛(wèi)星上鐘頻率相對于其在地面上時總的變化量為：

4、解決相對論效應(yīng)對衛(wèi)星鐘影響的方法：（1）在地面上調(diào)低將要搭載到衛(wèi)星上去的鐘的頻率，調(diào)低后的?1010.23MHz?(1?4.449?10)?10.22999999545MHz 頻率為注意：上述計算是在衛(wèi)星軌道為圓形、運動為勻速的情況下進行的，因此，這種改正的方法仍有殘差，對GPS時的影響最大可達70ns，對衛(wèi)星鐘速影響可達0.01ns/s,這一項在高精度定位中是應(yīng)考慮的。（2）在時刻t時，在衛(wèi)星鐘讀數(shù)上加上改正數(shù)，?tr(t)?F?e?A?sinE(t)

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電離層折射：電離層延遲改正模型；相對觀測；雙頻觀測

對流層折射：對流層延遲改正模型；相對觀測

多路徑效應(yīng)影響：選擇合適的站址；采用抗多路徑的天線；適當延長觀測時間

24、gps系統(tǒng)特點：定位精度高；觀測時間短；測站間無需通視；可提供三維坐標；操作簡便；全天候作業(yè)；功能多，應(yīng)用廣。

第二篇：gps原理及應(yīng)用

《gps原理及應(yīng)用》

1、gps定位技術(shù)相對于其他定位技術(shù)的特點：（1）觀測站之間無需通視（2）定位精度高（3）觀測時間短（4）提供三維坐標（5）操作簡便（6）全天候作業(yè)

2、簡述gps定位系統(tǒng)的構(gòu)成，并說明各部分的作用：由三部分組成:空間部分—GPS星座(GPS星座是由24顆衛(wèi)星組成的星座，其中21顆是工作衛(wèi)星，3顆是備份衛(wèi)星);地面控制部分—地面監(jiān)控系統(tǒng);用戶設(shè)備部分—GPS 信號接收機。GPS的空間部分是由24 顆工作衛(wèi)星組成,它位于距地表20 200km的上空,均勻分布在6 個軌道面上(每個軌道面4 顆),軌道傾角為55°。此外,還有4 顆有源備份衛(wèi)星在軌運行。衛(wèi)星的分布使得在全球任何地方、任何時間都可觀測到4 顆以上的衛(wèi)星,并能保持良好定位解算精度的幾何圖象。這就提供了在時間上連續(xù)的全球?qū)Ш侥芰?。地面控制部分由一個主控站,5 個全球監(jiān)測站和3 個地面控制站組成。用戶設(shè)備部分即GPS 信號接收機。其主要功能是能夠捕獲到按一定衛(wèi)星截止角所選擇的待測衛(wèi)星,并跟蹤這些衛(wèi)星的運行。

3、Wgs-84坐標是如何構(gòu)建的：一種國際上采用的地心坐標系。坐標原點為地球質(zhì)心，其地心空間直角坐標系的Z軸指向BIH（國際時間）1984.O定義的協(xié)議地球極（CTP)方向，X軸指向BIH 1984.0的零子午面和CTP赤道的交點，Y軸與Z軸、X軸垂直構(gòu)成右手坐標系，稱為1984年世界大地坐標系統(tǒng)。

GPS廣播星歷是以WGS-84坐標系為根據(jù)的

4、水準面：靜止的水面稱為水準面，水準面是受地球表面重力場影響而形成的，是一個處處與重力方向垂直的連續(xù)曲面，因此是一個重力場的等位面。設(shè)想一個靜止的海水面擴展到陸地部分。這樣，地球的表面就形成了一個較地球自然表面規(guī)則而光滑的曲面，這個曲面被稱為水準面。

大地水準面：一個與靜止的平均海水面重合并延伸到大陸內(nèi)部的包圍整個地球的封閉的重力位水準面。

高程：的是某點沿鉛垂線方向到絕對基面的距離，稱絕對高程。簡稱高程。某點沿鉛垂線方向到某假定水準基面的距離，稱假定高程。原子時：原子時：ATI（inernational atomic time），以物質(zhì)的原子內(nèi)部發(fā)射的電磁振蕩頻率為基準的時間計量系統(tǒng)[1]。原子時的初始歷元規(guī)定為 1958年1月1日世界時0時，秒長定義為銫-133 原子基態(tài)的兩個超精細能級間在零磁場下躍遷輻射9192631770周所持續(xù)的時間。這是一種均勻的時間計量系統(tǒng)。由于世界時存在不均勻性和歷書時的測定精度低，1967年起，原子時已取代歷書時作為基本時間計量系統(tǒng)。

Gps時：GPS時鐘也是基于最新型GPS高精度定位授時模塊開發(fā)的基礎(chǔ)型授時應(yīng)用產(chǎn)品。能夠按照用戶需求輸出符合規(guī)約的時間信息格式，從而完成同步授時服務(wù)。其主要原理是通過GPS或其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)的信號馴服晶振，從而實現(xiàn)高精度的頻率和時間信號輸出，是目前達到納秒級授時精度和穩(wěn)定度在1E12量級頻率輸出的最有效方式。

5、參心坐標系和地心坐標系的區(qū)別：

參心坐標系

reference-ellipsoid-centric coordinate system

是以參考橢球的幾何中心為原點的大地坐標系。通常分為：參心空間直角坐標系（以x，y，z為其坐標元素）和參心大地坐標系（以B，L，H為其坐標元素）。[1]

參心坐標系是在參考橢球內(nèi)建立的O-XYZ坐標系。原點O為參考橢球的幾何中心，X軸與赤道面和首子午面的交線重合，向東為正。Z軸與旋轉(zhuǎn)橢球的短軸重合，向北為正。Y軸與XZ平面垂直構(gòu)成右手系。

“參心”意指參考橢球的中心。在測量中，為了處理觀測成果和傳算地面控制網(wǎng)的坐標，通常須選取一參考橢球面作為基本參考面，選一參考點作為大地測量的起算點（大地原點），利用大地原點的天文觀測量來確定參考橢球在地球內(nèi)部的位置和方向。參心大地坐標的應(yīng)用十分廣泛，它是經(jīng)典大地測量的一種通用坐標系。根據(jù)地圖投影理論，參心大地坐標系可以通過高斯投影計算轉(zhuǎn)化為平面直角坐標系，為地形測量和工程測量提供控制基礎(chǔ)。由于不同時期采用的地球橢球不同或其定位與定向不同，在我國歷史上出現(xiàn)的參心大地坐標系主要有BJZ54（原）、GDZ80和BJZ54等三種。

地心坐標系

geocentric coordinate system

以地球質(zhì)心為原點建立的空間直角坐標系，或以球心與地球質(zhì)心重合的地球橢球面為基準面所建立的大地坐標系。

以地球質(zhì)心(總橢球的幾何中心)為原點的大地坐標系。通常分為地心空間直角坐標系(以x，y，z為其坐標元素)和地心大地坐標系(以B，L，H為其坐標元素)。

地心坐標系是在大地體內(nèi)建立的O-XYZ坐標系。原點O設(shè)在大地體的質(zhì)量中心，用相互垂直的X，Y，Z三個軸來表示，X軸與首子午面與赤道面的交線重合，向東為正。Z軸與地球旋轉(zhuǎn)軸重合，向北為正。Y軸與XZ平面垂直構(gòu)成右手系。

6、廣播星歷 ：衛(wèi)星發(fā)播的預(yù)報一定時間內(nèi)衛(wèi)星軌道信息的電文信息。

精密星歷：供衛(wèi)星精密定位所使用的衛(wèi)星軌道信息。

區(qū)別是，前者是預(yù)報星歷，后者是后處理星歷

7、載波相位測量的原理：載波信號量測精度優(yōu)于波長的1/100，載波波長（L1=19cm, L2=24cm）比C/A碼波長(C/A=293m)短得多，所以GPS測量采用載波相位觀測值可以獲得比偽距（C/A碼或P碼）定位高得多的成果精度。

偽距測量的原理：GPS接收機對測距碼的量測就可得到衛(wèi)星到接收機的距離，由于含有接收機衛(wèi)星鐘的誤差及大氣傳播誤差，故稱為偽距。對C/A碼測得的偽距稱為C/A碼偽距，精度約為20米左右，對P碼測得的偽距稱為P碼偽距，精度約為2米左右。

8、絕對定位又稱為單點定位，這是一種采用一臺接收機進行定位的模式，它所確定的是接收機天線的絕對坐標。這種定位模式的特點是作業(yè)方式簡單，可以單機作業(yè)。絕對定位一般用于導航和精度要求不高的應(yīng)用中。相對定位又稱為差分定位，這種定位模式采用兩臺以上的接收機，同時對一組相同的衛(wèi)星進行觀測，以確定接收機天線間的相互位置關(guān)系。

接收設(shè)備安置在運動的載體上的定位成為動態(tài)定位

9、Gps定位原理：GPS的基本定位原理是：衛(wèi)星不間斷地發(fā)送自身的星歷參數(shù)和時間信息，用戶接收到這些信息后，經(jīng)過計算求出接收機的三維位置，三維方向以及運動速度和時間信息。

10、Gps誤差來源有哪些：（1）與GPS衛(wèi)星有關(guān)的因素（2）與傳播路徑有關(guān)的因素（3）接收機有關(guān)的因素（4）GPS控制部分人為或計算機造成的影響，數(shù)據(jù)處理軟件的影響，固體潮、極潮和海水負荷的影響，相對論效應(yīng)。

11、Gps控制網(wǎng)布點原則：（1）周圍應(yīng)便于安置接收設(shè)備和操作，視野開闊，視場內(nèi)障礙物的高度角不宜超過15度；（2）遠離大功率無線電發(fā)射源（如電視臺、電臺、微波站等），其距離不小于200m；遠離高壓輸電線和微波無線電信號傳送通道，其距離不小于50m；（3）附近不應(yīng)有強烈反射衛(wèi)星信號的物件（如大型建筑物等）；（4）交通方便，并有利于其他測量手段擴展和聯(lián)測；（5）地面基礎(chǔ)穩(wěn)定，易于點的保存；（6）AA、A、B級GPS點，應(yīng)選在能長期保存的地點；（7）充分利用符合要求的舊有控制點；（8）選站時應(yīng)盡可能使測站附近的小環(huán)境（地形，地貌，植被等）與周圍的大環(huán)境保持一致，以減少氣象元素的代表性誤差。

12、基線：三角測量中推算三角鎖、網(wǎng)起算邊長所依據(jù)的基本長度邊。

觀測時段：測站上開始接收衛(wèi)星信號到觀測停止，連續(xù)工作的時間段，簡稱時段。

同步觀測：兩臺或兩臺以上接收機同時對同一組衛(wèi)星進行的觀測。同步觀測環(huán)：三臺或三臺以上接收機同步觀測獲得的基線向量所構(gòu)成的閉合環(huán)，簡稱同步環(huán)。獨立觀測環(huán)：由獨立觀測所獲得的基線向量構(gòu)成的閉合環(huán)，簡稱獨立環(huán)。

異步觀測環(huán)：在構(gòu)成多邊形環(huán)路的所有基線向量中，只要有非同步觀測基線向量，則該多邊形環(huán)路叫異步觀測環(huán)，簡稱異步環(huán)。獨立基線：對于N臺GPS接收機的同步觀測環(huán)，有J條同步觀測基線，其中獨立基線數(shù)為N-1。

非獨立基線：除獨立基線外的其它基線叫非獨立基線，總基線數(shù)與獨立基線之差即為非獨立基線數(shù)。

13、同步網(wǎng)之間的連接方式有哪些？

對于由N臺GPS接收機構(gòu)成的同步圖形中一個時斷包含的GPS基線數(shù)為：

但其中僅有N-1條是獨立的GPS邊，其余為非獨立邊。當接收機數(shù)N=2～5時所構(gòu)成的同步圖形

當同步觀測的GPS接收機數(shù)N≥3時，同步閉合環(huán)的最少數(shù)應(yīng)為：

14、Gps網(wǎng)形設(shè)計原則：（1）GPS網(wǎng)中不應(yīng)存在自由基線。所謂自由基線是指不構(gòu)成閉合圖形的基線，由于自由基線不具備發(fā)現(xiàn)粗差的能力，因而必須避免出現(xiàn)，也就是GPS網(wǎng)一般應(yīng)通過獨立基線構(gòu)成閉合圖形。（2）GPS網(wǎng)中的閉合條件中基線數(shù)不可過多。網(wǎng)中各點最好有三條或更多基線分支，以保證檢核條件，提高網(wǎng)的可靠性，使網(wǎng)中的精度、可靠性較均勻。（3）GPS網(wǎng)應(yīng)以“每個點至少獨立設(shè)站觀測兩次”的原則布網(wǎng)。這樣不同接收 機數(shù)測量構(gòu)成的網(wǎng)之精度和可靠性指標比較接近。（4）為了實現(xiàn)GPS網(wǎng)與地面網(wǎng)之間的坐標轉(zhuǎn)換GPS網(wǎng)至少應(yīng)與地面網(wǎng)有2個重合點。

15、數(shù)據(jù)預(yù)處理的目的：對原始數(shù)據(jù)進行編輯、加工、整理、分流并產(chǎn)生各種專用信息文件，為進一步平差計算做準備。

Gps測量定位技術(shù)設(shè)計及技術(shù)總結(jié)包括那些內(nèi)容？

在gps測量工作完成后，應(yīng)按要求編寫技術(shù)總結(jié)報告，其具體內(nèi)容包括外業(yè)和內(nèi)業(yè)兩大部分。外業(yè)技術(shù)總結(jié)內(nèi)容

測區(qū)范圍與位置，自然地理條件，氣候特點，交通及電信、電源等情況

任務(wù)來源，測區(qū)已有測量情況，項目名稱，施測目的和基本精度要求；

施測單位，施測起訖時間，技術(shù)依據(jù)，作業(yè)人員情況； 接收設(shè)備作業(yè)儀器類型與數(shù)量、精度、檢驗情況； 點位觀測質(zhì)量評價，埋石與重合點情況； 觀測方法要點與補測、重測情況； 外業(yè)觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量分析與野外數(shù)據(jù)檢驗情況 內(nèi)業(yè)技術(shù)總結(jié)內(nèi)容：

數(shù)據(jù)處理方案、所采用的軟件、所采用的星歷、起算數(shù)據(jù)、坐標系統(tǒng)，以及無約束、約束平差情況。誤差檢驗及相關(guān)參數(shù)與平差結(jié)果的精度估計等。

上交成果中尚存在的問題和需要說明的其他問題、建議或改進意見 綜合附表與附圖

16、GPS數(shù)據(jù)預(yù)處理的目的是：①對數(shù)據(jù)進行平滑濾波檢驗，剔除粗差；②統(tǒng)一數(shù)據(jù)文件格式并將各類數(shù)據(jù)文件加工成標準化文件（如GPS衛(wèi)星軌道方程的標準化，衛(wèi)星時鐘鐘差標準化，觀測值文件標準化等）；③找出整周跳變點并修復觀測值(整周跳變的修復見5.3.3)；④對觀測值進行各種模型改正。

17、Gps基線向量網(wǎng)平差有哪些類型：三維無約束平差法，二維約束平差，三維聯(lián)合平差，二維聯(lián)合平差

18、Gps信號接收機分類：按工作原理分為，碼相關(guān)型接收機，平方型接收機，混合型接收機。按接收機用途分為：導航型接收機，測量型接收機，授時型接收機。按接收機接收的載波頻率分為，單頻接收機，雙頻接收機。按接收機的通道數(shù)分為，多通道接收機，序貫通道接收機，多路復用通道接收機

19、Gps信號接收機的工作原理：當GPS衛(wèi)星在用戶視界升起時，接收機能夠捕獲到按一不定期衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測衛(wèi)星，并能夠跟蹤這些衛(wèi)星的運行；對所接收到的GPS信號，具有變換、放大和處理的功能，以便測量出GPS信號從衛(wèi)星到接收天線的傳播時間，解譯出GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導航電文，實時地計算出測站的三維位置，甚至三維速度和時間。

第三篇：GPS原理與應(yīng)用 選擇題

1.在20世紀50年代我國建立的1954年北京坐標系是（C）坐標系。A、地心坐標系 B、球面坐標系 C、參心坐標系 D、天球坐標系

2.我國在1978年以后建立了1980年國家大地坐標系，采用的是1975年國際大地測量與地球物理聯(lián)合會第十六屆大會的推薦值，其長半徑和扁率分別為（A）。A、a=6378140、α=1/298.257 B、a=6378245、α=1/298.3 C、a=6378145、α=1/298.357 D、a=6377245、α=1/298.0 3.我國西起東經(jīng)72°，東至東經(jīng)135°，共跨有（D）個時區(qū)，我國采用東8區(qū)的區(qū)時作為統(tǒng)一的標準時間。稱作北京時間。A、2 B、3 C、4 D、5 4.雙頻接收機可以同時接收L1和 L2信號，利用雙頻技術(shù)可以消除或減弱（C）對觀測量的影響，所以定位精度較高，基線長度不受限制，所以作業(yè)效率較高。

A、對流層折射 B、多路徑誤差 C、電離層折射 D、相對論效應(yīng) 5.GPS衛(wèi)星信號取無線電波中L波段的兩種不同頻率的電磁波作為載波，在載波L2上調(diào)制有（A）。

A、P碼和數(shù)據(jù)碼 B、C/A碼、P碼和數(shù)據(jù)碼C、C/A和數(shù)據(jù)碼 D、C/A碼、P碼 6.在定位工作中，可能由于衛(wèi)星信號被暫時阻擋，或受到外界干擾影響，引起衛(wèi)星跟蹤的暫時中斷，使計數(shù)器無法累積計數(shù)，這種現(xiàn)象叫（A）。A、整周跳變 B、相對論效應(yīng) C、地球潮汐 D、負荷潮

7.我國自行建立第一代衛(wèi)星導航定位系統(tǒng) “北斗導航系統(tǒng)”是全天候、全天時提供衛(wèi)星導航信息的區(qū)域?qū)Ш较到y(tǒng)，它由（B）組成了完整的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)。

A、兩顆工作衛(wèi)星 B、兩顆工作衛(wèi)星和一顆備份星 C、三顆工作衛(wèi)星 D、三顆工作衛(wèi)星和一顆備份星 8.衛(wèi)星鐘采用的是GPS 時，它是由主控站按照美國海軍天文臺（USNO）的（D）進行調(diào)整的。在1980年1月6日零時對準，不隨閏秒增加。

A、世界時（UT0）B、世界時（UT1）C、世界時（UT2）D、協(xié)調(diào)世界時（UTC）9.在進行GPS—RTK實時動態(tài)定位時，需要計算在開闊地帶流動站工作的最遠距離，已知TRIMMRKⅡ（UHF）數(shù)據(jù)鏈無線電發(fā)射機天線的高度為9m，流動站天線的高度為2m，則流動站工作的最遠距離為（A）。

A、18.72m B、16.72m C、18.61m D、16.61m 10.基準站GPS接收機與TRIMMRKⅡ（UHF）數(shù)據(jù)鏈無線電發(fā)射機之間的數(shù)據(jù)傳輸波特率為（D）。

A、4800 B、9600 C、19200 D、38400 1.（）年10月4日，世界上第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功，標志著人類進入了空間技術(shù)的新時代。

1961 1957

1972

1947 2.美國海軍導航衛(wèi)星系統(tǒng)是美國第一代衛(wèi)星導航系統(tǒng)，由于該系統(tǒng)衛(wèi)星軌道都通過地球極點，故也稱（）衛(wèi)星系統(tǒng)。

子GPSGLONASS

NAVSAT 1

3.GPS系統(tǒng)的空間部分由21顆工作衛(wèi)星及3顆備用衛(wèi)星組成，它們均勻分布在（）個相對與赤道的傾角為55°的近似圓形軌道上。36

4..GPS工作衛(wèi)星的主體呈圓柱形，整體在軌重量為843.68㎏，它的設(shè)計壽命為（）年，事實上均能超過該設(shè)計壽命而正常工作。

10157.59 5..GPS定位是一種被動定位，必須建立高穩(wěn)定的頻率標準。因此每顆衛(wèi)星上都必須安裝高精確度的時鐘。當有1×10-9s的時間誤差時，將引起（）㎝的距離誤差。

1003080

6..GPS定位的實質(zhì)就是根據(jù)高速運動的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離（）交會的方法，確定待定點的空間位置。

后方前方側(cè)方

方向線

7..當?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)360°時，衛(wèi)星繞地球運行兩圈，環(huán)繞地球運行一圈的時間為11小時58分。衛(wèi)星在天空中的可見時間約為（）。

7小時8小時

5小時

6小時

8.在衛(wèi)星大地測量中常用的坐標系是（）。

地心坐標系參心坐標系

9.現(xiàn)在，我國使用的大地坐標系除1954年北京坐標系外還使用（）坐標系。

WGS-841980年國家大地

10.我國大地坐標系的原點設(shè)在（）。

山東省青島市

陜西省涇陽縣

11..我國采用（）區(qū)的區(qū)時作為統(tǒng)一的標準時間，稱為北京時間。

東8東9 12..計量原子時的時鐘稱為原子鐘，常用的有銫原子鐘、銣原子鐘和氫原子鐘三種，國際上是以（）原子鐘為基準的。

銫銣

13.協(xié)調(diào)世界時的秒長采用（）的秒長，時刻采用世界時的時刻。所以嚴格地講，這不是一種時間系統(tǒng)，而是一種使用方法。

歷書時原子時

14..衛(wèi)星鐘采用的是 GPS時，它是由主控站按照美國海軍天文臺（USNO）的協(xié)調(diào)世界時（UTC）進行調(diào)整的。在（）年1月6日零時對準，不隨閏秒增加。

19801985 15..1884年在美國華盛頓召開的國際會議決定采用一種分區(qū)統(tǒng)一時刻，把全球按經(jīng)度劃分為（）個時區(qū)，每個時區(qū)的經(jīng)度差為15。

24 16..當GPS定位確定了測站點的大地高H后，可按h=H-N求出該點的正高h，式中N為該點的WGS-84大地水準面（）。

差距偏差

17.GPS工作衛(wèi)星的地面監(jiān)測部分由一個主控站,（）個注入站和五個監(jiān)測站組成。

三 四

18..GPS衛(wèi)星定位是以（）定位原理進行工作的，GPS衛(wèi)星最根本的作用就是向用戶發(fā)送用戶所需要的信號和電文。

主動 被動

19.在對衛(wèi)星所有作用力中,（）的引力是最重要的。若將引力視為1，則其它

-5作用力均小于10。

地球重力場 日月引力

20..確定衛(wèi)星運動的橢圓軌道至少需要兩個參數(shù)，一個是軌道橢圓的長半徑、一個是（）。

扁率 偏心率

21..GPS定位是依據(jù)GPS衛(wèi)星的（）位置為起算基準的。

已知瞬時 已知軌跡

22..開普勒第二定率表明,衛(wèi)星的地心向徑在相同的時間內(nèi)所掃過的（）相同。

弧長 面積

23..GPS的導航電文主要包括衛(wèi)星星歷、時鐘改正、電離層延時改正、工作狀態(tài)和C/A碼信息。所以導航電文又稱為數(shù)據(jù)碼，即（）。

P碼 D碼

24.在GPS單點定位中，至少需要同時觀測（）顆衛(wèi)星。5 25..靜態(tài)相對定位采用的定位方法是（）。

偽距法 載波相位測量法

26..利用GPS進行定位有多種方式，如果就用戶（）所處的狀態(tài)而言，定位方式分為靜態(tài)定位和動態(tài)定位。

接收機天線 接收機

27..單點定位就是獨立確定待定點在坐標系統(tǒng)中的絕對位置，其定位結(jié)果屬于（）坐標系統(tǒng)。

地方坐標系 WGS-84 28.（）法定位是利用全球定位系統(tǒng)進行低精度測量及導航的最基本方法。它的優(yōu)點是速度快、無多值性問題，利用增加觀測時間可以提高定位精度，足以滿足部分用戶的需要。

偽距 載波相位

29.在進行GPS 測量時，觀測量中存在著系統(tǒng)誤差和偶然誤差。其中（）影響尤其顯著。

偶然誤差 系統(tǒng)誤差

30..在定位工作中，可能由于衛(wèi)星信號被暫時阻擋，或受到外界干擾影響，引起衛(wèi)星跟蹤的暫時中斷，使計數(shù)器無法累積計數(shù)，這種現(xiàn)象叫（）。

整周跳變 信號漂移

31.差分的數(shù)據(jù)類型有偽距差分、坐標差分和相位差分三類。其中RTK技術(shù)采用（）。

偽距差分 相位差分

32.GPS衛(wèi)星星座配置有（D）顆在軌衛(wèi)星。

A 21 B.12 C.18 D.24 33.UTC是指（C）。

A.協(xié)議天球坐標系 B.協(xié)議地球坐標系 C.協(xié)調(diào)世界時 D.國際原子時 34.SA政策是指（D）。

A.緊密定位服務(wù) B.標準定位服務(wù) C.選擇可用性 D.反電子欺騙

35.GPS定位中，信號傳播過程中引起的誤差主要包括大氣折射的影響和（A）影響。

A.多路徑效應(yīng) B.對流層折射 C.電離層折射 D.衛(wèi)星中差 36.雙差觀測方程可以消除（D）。

A.整周未知數(shù) B.多路徑效應(yīng) C.軌道誤差 D.接收機鐘差 37.C/A碼的周期是（A）。

A.1ms B.7天 C.38星期 D.1ns 38.在GPS測量中，觀測值都是以接收機的（B）位置為準的，所以天線的相位中心應(yīng)該與其幾何中心保持一致。

A、幾何中心 B、相位中心 C、點位中心 D、高斯投影平面中心 39.GPS定位的實質(zhì)就是根據(jù)高速運動的衛(wèi)星瞬間位置作為已知數(shù)據(jù)，采用（A）的方法，確定待定點的空間位置。

A、空間距離后方交會 B、空間距離前方交會 C、空間角度交會 D、空間直角坐標交會

40.根據(jù)GPS定位原理，至少需要接收到（B）顆衛(wèi)星的信號才能定位。

A、5 B、4 C、3 D、2 41.在以下定位方式中，精度較高的是（C）。

A、絕對定位 B、相對定位 C、載波相位實時差分 D、偽距實時差分 42.GPS技術(shù)給測繪界帶來了一場革命，下列說法不正確的是（A）

A利用GPS技術(shù)，測量精度可以達到毫米級的程度

B、與傳統(tǒng)的手工測量手段相比，GPS技術(shù)有著測量精度高的優(yōu)點 C、GPS技術(shù)操作簡便，儀器體積小，便于攜帶

D、當前，GPS技術(shù)已廣泛應(yīng)用于大地測量、資源勘查、地殼運動觀測等領(lǐng)域 43.與傳統(tǒng)的手工測量手段相比，GPS技術(shù)具有的特點是（C）

A測量精度高，操作復雜 B、儀器體積大，不便于攜帶

C、全天候操作，信息自動接收、存儲 D、中間處理環(huán)節(jié)較多且復雜 44.GPS測量中，在測區(qū)中部選擇一個基準站安置一臺接收設(shè)備連續(xù)跟蹤所有可見衛(wèi)星，另一臺接收機依次到各點流動設(shè)站，每點觀測數(shù)分鐘。該作業(yè)模式是（B）

A、經(jīng)典靜態(tài)定位模式 B、快速靜態(tài)定位 C、準動態(tài)定位 D、動態(tài)定位 45.GPS衛(wèi)星信號的基準頻率是多少？（B）

A 1.023MHz B 10.23 MHz C 102.3 MHz D 1023 MHz 5

46.周跳產(chǎn)生的原因（）

A建筑物或樹木等障礙物的遮擋 B、電離層電子活動劇烈 C、多路徑效應(yīng)的影響 D、衛(wèi)星信噪比(SNR)太高 47.以下哪個因素不會削弱GPS定位的精度（D）

A晴天為了不讓太陽直射接收機，將測站點置于樹蔭下進行觀測 B.測站設(shè)在大型蓄水的水庫旁邊 C.在SA期間進行GPS導航定位 D.夜晚進行GPS觀測

48.地球在繞太陽運行時，地球自轉(zhuǎn)軸的方向在天球上緩慢地移動，春分點在黃道上隨之緩慢移動，這種現(xiàn)象稱為（A）。

A、歲差 B、黃赤交角 C、黃極 D、黃道 49.GPS目前所采用的坐標系統(tǒng)，是（）。B A WGS-72系 B)WGS-84系 C)西安80系 D)北京54系

50.廣域差分主要是為了削弱這些誤差源，它們分別是大氣延時誤差、衛(wèi)星鐘誤差（）。A A 星歷誤差 B)接收機誤差 C)電離層誤差 D)系統(tǒng)誤差

1.GPS衛(wèi)星之所以要發(fā)射兩個頻率的信號，其主要目的是為了 B。A、消除對流層延遲 B、消除電離層延遲 C、消除多路徑誤差 D、增加觀測值個數(shù)

2.組成寬巷觀測值（wide lane）的主要目的是為了 C。

A、消除電離層延遲 B、提高定位精度 C、便于確定整周模糊度 D、檢核

3.未經(jīng)美國政府特許的用戶不能用 D來測定從衛(wèi)星至接收機間的距離。A、C/A碼 B、Ll 載波相位觀測值 C、載波相位觀測值 D、Y碼

4.利用廣播星歷進行單點定位時，所求得的站坐標屬于 C。

A、1954北京坐標系 B、1980年西安坐標系 C、WGS-84 D、ITRF

5.在一般的GPS 短基線測量中，應(yīng)盡量采用 C。

A、單差解 B、三差解 C、雙差固定解 D、雙差浮點解

第四篇：《GPS原理及其應(yīng)用》復習題

一、填空題

1、GPS衛(wèi)星信號是由三部分組成的。

2、GPS衛(wèi)星信號調(diào)制采用法，當信號為“0”時載波的相位,當信號為“1”時載波的相位。

3、利用IGS精密星歷進行單點定位時，所求得的站坐標屬坐標系。

4、GPS觀測值在衛(wèi)星間求差后，可消除。

5.全球定位系統(tǒng)是由、和 部分組成的。其中地面監(jiān)控部分是

由、、、和組成的。

6.GPS衛(wèi)星信號是由、和

7.GPS衛(wèi)星是采用 來進行信號調(diào)制的。

8.測碼偽距觀測值所受到的電離層延遲與成反比。

9.在軟件控制下能依次對多個衛(wèi)星進行觀測，且循環(huán)觀測一次的時間大于20ms的通道稱

為。

10.在接收機間求一次差后可消除 參數(shù)，繼續(xù)在衛(wèi)星間求二次差后可消除參數(shù)，再在歷元間求三次差后可消除參數(shù)。

二、單項選擇題

1.GPS衛(wèi)星之所以要發(fā)射兩個頻率的信號，其主要目的是為了。

A、消除對流層延遲 B、消除電離層延遲

C、消除多路徑誤差 D、增加觀測值個數(shù)

2.組成寬巷觀測值（wide lane）的主要目的是為了

A、消除電離層延遲 B、提高定位精度 C、便于確定整周模糊度 D、檢核

3.未經(jīng)美國政府特許的用戶不能用

A、C/A碼 B、Ll 載波相位觀測值 C、載波相位觀測值 D、Y碼

4.利用廣播星歷進行單點定位時，所求得的站坐標屬于

A、1954北京坐標系 B、1980年西安坐標系 C、WGS-84 D、ITRF

5.在一般的GPS 短基線測量中，應(yīng)盡量采用

A、單差解 B、三差解 C、雙差固定解 D、雙差浮點解

6、載波相位觀測值和用C/A碼測定的偽距觀測值所受到的 __是相同的。

A、電離層延遲 B、對流層延遲 C、多路徑誤差D、測量噪聲

7、GPS觀測值在接收機間求差后可消除 __。

A、電離層延遲 B、接收機鐘差 C、衛(wèi)星鐘差 D、對流層延遲

三、名詞解釋

1、被動式測距 ：

2、單點定位：

3、靜態(tài)定位：

4、衛(wèi)星星歷誤差：

5、寬巷觀測值 ：

6、整周跳變：

7、整周跳變；

8、接收通道；

9、導航電文；

10、重建載波；

12、天線平均相位中心偏差。

四、問答題

1、什么叫載波相位測量？載波相位測量的實際觀測值是什么？

2、列出必要公式來說明怎樣利用雙頻觀測值來消除電離層延遲？

3、為什么在一般的GPS定位中廣泛采用雙差觀測值？

4、什么叫多路徑誤差？在GPS測量中可采用哪些方法來消除或削弱多路徑誤差？

5．在全球定位系統(tǒng)中為何要用測距碼來測定偽距？

6．為什么說快速而準確地確定整周模糊度是載波相位測量中的關(guān)鍵問題？

7．什么叫多路徑誤差？在GPS測量中可采用哪些方法來消除或消弱多路徑誤差？

8．怎樣用雙頻觀測值來消除電離層延遲？

第五篇：GPS測量原理及應(yīng)用

GPS測量原理及應(yīng)用

實習報告

專 業(yè)：12級測繪工程專業(yè)

班 級：1220502 姓 名：方 明

學 號：201220050208 指導教師：吳良才

目錄

一、前言.............................................................................................................3

1.1 實習目的.................................................................................................3

1.2 實習內(nèi)容.................................................................................................3

1.3 實習分組情況.........................................................................................3

二、GPS接收機認識學習.................................................................................4

2.1 實驗?zāi)康囊?.......................................................................................4

2.2 儀器設(shè)備及精度指標...........................................................................4

2.3 實驗步驟及操作.....................................................................................4

三、GPS靜態(tài)相對定位數(shù)據(jù)采集.....................................................................5

3.1 技術(shù)設(shè)計.................................................................................................5

3.2 測區(qū)情況及測前準備.............................................................................5

3.3 選點情況.................................................................................................5

3.4 觀測的作業(yè)要求.....................................................................................6

3.5 具體操作步驟.........................................................................................6

四、GPS靜態(tài)相對定位數(shù)據(jù)處理.......................................................................7

4.1 數(shù)據(jù)傳輸.....................................................................................................7

4.2 數(shù)據(jù)處理.....................................................................................................7

4.2.1 數(shù)據(jù)導入.............................................................................................7

4.2.2 基線解算.............................................................................................7

4.2.3 自由網(wǎng)無約束平差...............................................................................8

4.3 成果輸出報表..............................................................................................8

五、基站架設(shè)以及RTK測圖............................................................................9

5.1 實驗?zāi)康囊?........................................................................................9

5.2 儀器設(shè)備.................................................................................................9

5.3 RTK測圖步驟.........................................................................................9

5.3.1 基準站設(shè)置....................................................................................9

5.3.2 移動站設(shè)置....................................................................................9

5.3.3 點測量............................................................................................9

5.3.4 數(shù)據(jù)傳輸.......................................................................................10

5.4 南方CASS繪圖....................................................................................10

六、實習體會.....................................................................................................11

一、前言.1 實習目的

通過實習，結(jié)合課堂教學我們可以掌握GPS接收機的操作方法，掌握利用GPS技術(shù)進 行控制測量、地形測量和放樣等測繪工作方法。加深對課堂所學理論知識的理解，產(chǎn)生對GPS測量技術(shù)的感性認識，并培養(yǎng)和提高利用所學理論知識動手解決實際問題的能力。

1.2 實習內(nèi)容

這次實習的主要實習內(nèi)容主要有四項：

1．GPS接收機認識實習；熟悉南方靈銳S86 GPS接收機的基本操作，對GPS接

收機工作原理有個認識。

2．GPS靜態(tài)相對定位數(shù)據(jù)采集；在校區(qū)進行GPS網(wǎng)的布設(shè)，并進行靜態(tài)相對定

位數(shù)據(jù)采集。

3.GPS靜態(tài)相對定位數(shù)據(jù)處理；利用南方GPS接收機數(shù)據(jù)處理軟件，對所采集的樣本

數(shù)據(jù)進行基線解算和網(wǎng)平差。

4.基站架設(shè)以及RTK測圖，利用GPS RTK測量技術(shù)進行碎部點測量，并用數(shù)據(jù)處理軟

件對采集的數(shù)據(jù)進行處理。以組為單位，進行地形圖的繪制。

1.3 實習分組情況

?

本次實習班級分6組進行 ?

本組成員情況介紹：

組長：方 明

組員：郭建雄、陳亞棟、付超遠、帥蘇芳、鄒輝霞、王安迪 ?

靜態(tài)采集的數(shù)據(jù)以組為單位，每個組數(shù)據(jù)一樣； ?

動態(tài)測量RTK測圖以組為單位，每個組一份圖。

二、GPS接收機認識學習

2.1 實驗?zāi)康囊?/p>

(1)了解GPS接收機組成的各個部分（接收機天線、主機及其操作面板、電源

等）及其連接；

(2)掌握GPS接收機數(shù)據(jù)采集的操作，包括整平對中、開機、輸入點號、天

線高、查看接收機工作狀態(tài)、關(guān)機等；

(3)通過認識實習，為以后的GPS靜態(tài)相對定位和RTK測圖實習做好知識和技

術(shù)上的準備。

2.2 儀器設(shè)備及精度指標

本次實習采用南方靈銳S86 GPS接收機

接收機的精度指標：

靜態(tài)平面精度：3mm+1ppm

靜態(tài)高程精度：5mm+1ppm

RTK平面精度：1cm+1ppm RTK高程精度：2cm+1ppm

2.3 實驗步驟及操作

（1）安置儀器：在任意點上放置三角架，安放基座和天線，整平對中；（2）天線與主機的連接；

（3）熟悉開機、關(guān)機、量取天線高；主機面板菜單的各項功能；輸入點 號、天線高，查看接收機工作狀態(tài)等。

三、GPS靜態(tài)相對定位數(shù)據(jù)采集

3.1 技術(shù)設(shè)計依據(jù)

依據(jù)GPS測量規(guī)范及實習任務(wù)書，具體內(nèi)容為：

（1）等級：國家E級；

（2）點數(shù)：4個點組成兩個三角行，有同步環(huán)有異步環(huán)；（3）GPS控制點：依據(jù)ECIT CAMP GPS 2014網(wǎng)點選擇；

（4）成果：以:組為單位，完成設(shè)計、選點、觀測，每人分別進行數(shù)據(jù)處理

和質(zhì)量控制，并提交各自的結(jié)果。

3.2 測區(qū)概況及測前準備

測區(qū)概況：本次實習測區(qū)范圍為東華理工大學廣蘭校區(qū)，測區(qū)內(nèi)總體地勢較為平坦，部分地區(qū)有較大起伏，利于基準站和移動站的架設(shè)，但由于校區(qū)內(nèi)樹木、房屋等高大地物的影響，導致接收機接收衛(wèi)星信息叫空曠地區(qū)差些。

測前準備：通過一天時間將控制點位選好，以備靜態(tài)測量時使用。其次，需要分配每個小組的任務(wù)，并將測量時的一些注意事項協(xié)調(diào)好。然后，通過GPS接受儀器對所選的控制點進行測量，每個點位保證觀測兩個時段。當外業(yè)測量結(jié)束后，運用南方GPS處理軟件進行內(nèi)業(yè)計算，得出每個控制點的坐標和高程

3.3 選點情況

小組選點情況如圖： JX51——0001（北門）

JX52——0002（國防科技樓旁）JX54——0004（西大門）JX64——0005（東大門）

3.4 觀測的作業(yè)要求

（1）觀測的時段長度≥45min,幾何圖形強度因子PDOP<6；

（2）天線的對中誤差≤3mm，天線應(yīng)整平：基座上的圓氣泡居中，天線定向

標志應(yīng)指向正北，定向誤差不宜超過±5°；

（3）觀測組應(yīng)按調(diào)度規(guī)定時間進行作業(yè)，保證同步觀測同一組衛(wèi)星； ④每時段開機后應(yīng)量取天線高，并及時輸入點名（點號）及天線高，關(guān)機后

再量取一次天線高作校核，兩次互差<3mm,取平均值作為最后結(jié)果，并

記錄在外業(yè)觀測記錄紙上；

（4）儀器工作正常后，應(yīng)及時填寫外業(yè)觀測記錄紙中的有關(guān)內(nèi)容；

（5）作業(yè)期間，觀測人員不能擅自離開測站，并應(yīng)防止儀器受震動或被移動，防止人和其他物體靠近天線，遮擋衛(wèi)星信號。雷雨過境時應(yīng)關(guān)機停測，并卸下天線以防雷擊；

（6）觀測中應(yīng)保證接收機工作正常，數(shù)據(jù)記錄正確，觀測結(jié)束后，應(yīng)及時將

數(shù)據(jù)下載到計算機上。

3.5 具體操作步驟

（1）在選好的觀測站點上安放三腳架。注意觀測站周圍的環(huán)境必須符合以下的條件，即凈空條件好，遠離反射源，避開電磁場干擾等。因此，安放時用

戶應(yīng)盡量避免將接收機放在樹蔭、建筑物下，也不要在靠近接收機的地方

使用對講機，手提電話等無線電設(shè)備。

（2）小心打開儀器箱，取出基座及對中器，將其安放在腳架上，在測點上對中、整平基座。

（3）從儀器箱中取出接收機，將其安放在對中器上，并將其鎖緊，再分別取出

采集器及其托盤，將它們安裝在腳架上。

（4）按開機鍵。三秒之內(nèi)按F1進入設(shè)置工作模式。

（5）進入設(shè)置工作模式后選擇靜態(tài)模式，然后修改截止角（15°），采樣頻率

10s，采樣模式為自動（6）按F1確定就可以采集了

（7）注意儀器在采集的時候data鍵會閃爍，要是沒有閃爍那就可能儀器的存儲已滿，要進行刪除里面以前的數(shù)據(jù)。

（8）開始進行觀測，要記住開始時間，量取儀器高。

四、GPS靜態(tài)相對定位數(shù)據(jù)處理

4.1 數(shù)據(jù)傳輸

? 用數(shù)據(jù)線讓接收機與計算機連接

? 利用“靈銳助手”或者與接收機機型對應(yīng)的軟件傳輸數(shù)據(jù) ? 修改點名以及天線高

4.2 數(shù)據(jù)處理

4.2.1 數(shù)據(jù)導入

應(yīng)用南方測繪GPS數(shù)據(jù)處理軟件

新建一個工程，用于存儲文件，增加觀測數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)都導入。

4.2.2 基線解算

常用設(shè)置中將截止角設(shè)為15度，歷元間隔為10。然后處理全部基線。處理完畢后查看每條基線的整數(shù)解，若其小于3，則需要查看此基線的基線殘差圖，去除部分多余的衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)，進行單獨處理這條基線，直到整數(shù)解滿足大于3的條件為止。7

4.2.3 自由網(wǎng)無約束平差

首先進行網(wǎng)平差設(shè)置，選中三維平差、二維平差、水準高程擬合，重置中央子午線為117度，高程擬合方案為曲面擬合。之后進行網(wǎng)平差，生成成果報告。

4.3 成果輸出報表（見附錄）

五、基站架設(shè)以及RTK測圖

5.1 實驗?zāi)康囊?/p>

（1）掌握基準站的架設(shè)；

（2）掌握RTK系統(tǒng)的構(gòu)成，基準站和流動站組成的各部件及其連接；（3）掌握RTK基準站和流動站的位置；（4）掌握RTK測圖的基本原理；

（5）掌握南方CASS成圖的 軟件的使用。

5.2 儀器設(shè)備

南方靈銳S86 GPS接收機；S730手簿；腳架、基座；對中桿。

5.3 RTK測量的基本步驟

5.3.1基準站設(shè)置

在已知點上架設(shè)腳架，固定基座，嚴格對中整平后，測量儀器高。開機，將接

收機調(diào)整為基準站模式，設(shè)置差分格式為CMR、電臺頻道為3。觀察DX和

TX指示燈，TX燈閃表示基準站向外發(fā)送數(shù)據(jù)，DX燈閃表示基準站接收衛(wèi)星

信號。

5.3.2移動站設(shè)置

（1）將移動站主機連接在碳纖維對中桿上，將接收天線接在主機上，調(diào)節(jié)GPS

接收機至移動站模式。

（2）打開主機，主機開始自動初始化和搜索衛(wèi)星，當達到一定條件后，主機上

的RX指示燈開始1秒閃1次，表明已經(jīng)收到基準站差分信號。

（3）打開手簿，啟動工程之星軟件。

（4）設(shè)置文件保存路徑，新建文件和文件。

（5）連接儀器，搜索到移動站對應(yīng)的接收機信號，通過藍牙將移動站和手簿連

接在一起。

（6）電臺設(shè)置。

（7）設(shè)置移動參數(shù)：設(shè)置差分格式，CMR，設(shè)置天線高。

5.3.3 點測量

將對中桿放在目標點上，使水準器的氣泡置中。當達到固定解時按下手

簿上的A鍵進行點的采集；按兩下手簿上的B鍵可以查看采集的點的坐標等。

5.3.4 數(shù)據(jù)傳輸

在野外采集的數(shù)據(jù)都會自動保存在手簿的“我的電腦→Flashdisk→Jobs”中。

我們需要的測量成果文件是以*.dat為后綴的文件，此文件自動存儲在我們新

建工程文件下的DATA文件中。

5.4 南方CASS繪圖

打開南方CASS→繪圖處理→展野外測點點號→將測量成果文件.dat導入CASS中。

根據(jù)草圖將圖完成。

展野外點點號分布圖（成果圖見附錄）

六、實習體會

這次實習中最主要的就是GPS靜態(tài)測量。GPS靜態(tài)測量，是利用測量型GPS接收機進行定位測量的一種。主要用于建立各種的控制網(wǎng)。進行GPS靜態(tài)測量時，認為GPS接收機的天線在整個觀測過程中的位置是靜止，在數(shù)據(jù)處理時，將接收機天線的位置作為一個不隨時間的改變而改變的量，通過接收到的衛(wèi)星數(shù)據(jù)的變化來求得待定點的坐標。在測量中，GPS靜態(tài)測量的具體觀測模式是多臺接收機在不同的測站上進行靜止同步觀測，時間由40分鐘到十幾小時不等。通過實習，熟悉并熟練掌握GPS儀器的使用及進行控制測量的基本方法, 鞏固課堂所學知識，加深對測量學的基本理論的理解。了解GPS原理以及在測繪中的應(yīng)用,能夠用有關(guān)理論指導作業(yè)實踐，做到理論與實踐相統(tǒng)一，提高分析問題、解決問題的能力，從而對控制測量學的基本內(nèi)容得到一次實際應(yīng)用，使所學知識進一步鞏固、深化。學會GPS進行控制測量的基本方法并對GPS數(shù)據(jù)的處理，培養(yǎng)實際動手能力。

經(jīng)過了這次實習我們認識到GPS靜態(tài)相對定位對網(wǎng)形選擇的要求是很高的。首先在選擇基線時要注意在任意三角形內(nèi)所選基線至少有兩點要相互通視。再就是流動點和基準點的距離不能超過20KM。在進行對中和正平，保證接線連接正確之后，準備開機。要保證進行測量的幾組，同時開機，確保測量的準確性。測量的時候，要記錄儀器高、點位置和時間段。我們采取的時間段是60分鐘，所以一次測量60分鐘之后，進行換站，下一步測量。

附錄1

GPS靜態(tài)數(shù)據(jù)處理成果輸出報表

GPS靜態(tài)數(shù)據(jù)網(wǎng)型

東華理工大學GNSS網(wǎng)平差結(jié)果 施工單位：12級測繪工程 負 責 人：方明

負 責 人：2014年12月14日

2014年12月14日

文件名

觀測日期

開始

結(jié)束

點名

天線高

天線高

機號

00013482.STH 2014年12月14日 13時57分 14時57分 0001

1.5774

1.5000

W1386782639

00023481.STH 2014年12月14日 12時40分 13時40分 0002

1.4971

1.4200

W1386782643

00023482.STH 2014年12月14日 13時56分 14時56分 0002

1.4971

1.4200

W1386782643

00043481.STH 2014年12月14日 12時40分 13時42分 0004

1.4981

1.4210

W1386782658

00053481.STH 2014年12月14日 12時40分 13時42分 0005

1.4238

1.3470

W1386789841

00053482.STH 2014年12月14日 13時56分 14時57分 0005

1.4238

1.3470

W1386789841

基線簡表

中誤差 水平

垂直

X增量

Y增量

Z增量

長度

相

對誤差

00013482-00023482 觀測量L1 L2 P2同步時長 59分鐘 歷元間隔:10 高度截止角:15.0 三差解

0.012 0.008 0.009

-0.031

0.063

0.039

0.080

1/7 雙差浮點解

0.012 0.008 0.009

229.450

101.620

13.463

251.307

1/21148 雙差固定解 33.44 0.009 0.003 0.009

229.470

101.623

13.465

251.327

1/27627

中誤差 水平

垂直

X增量

Y增量

Z增量

長度

相

對誤差

00043481-00023481 觀測量L1 L2 P2同步時長 59分鐘 歷元間隔:10 高度截止角:15.0 三差解

0.011 0.008 0.008

-0.000

0.001

0.000

0.001

1/0 雙差浮點解

0.011 0.008 0.008

-4.642

-146.737

236.273

278.170

1/24904 雙差固定解 16.43 0.012 0.004 0.011

-4.639

-146.720

236.276

278.163

1/23309

中誤差 水平

垂直

X增量

Y增量

Z增量

長度

相

對誤差

00053481-00023481 觀測量L1 L2 P2同步時長 60分鐘 歷元間隔:10 高度截止角:15.0 三差解

0.006 0.005 0.004

368.991

-29.742

348.149

508.180

1/87354 雙差浮點解

0.009 0.007 0.006

368.781

-29.570

348.240

508.080

1/58062 雙差固定解 10.51 0.011 0.003 0.010

368.792

-29.578

348.226

508.078

1/46900

中誤差 水平

垂直

X增量

Y增量

Z增量

長度

相

對誤差

00053482-00023482 觀測量L1 L2 P2同步時長 59分鐘 歷元間隔:20 高度截止角:15.0 三差解

0.010 0.007 0.007

0.028

-0.058

-0.035

0.073

1/8 雙差浮點解

0.010 0.007 0.007

368.795

-29.631

348.201

508.067

1/52151 雙差固定解

4.51 0.017 0.010 0.014

368.804

-29.586

348.230

508.091

1/30255

中誤差 水平

垂直

X增量

Y增量

Z增量

長度

相

對誤差

00053481-00043481 觀測量L1 L2 P2同步時長 61分鐘 歷元間隔:10 高度截止角:15.0 三差解

0.009 0.007 0.006

0.028

-0.059

-0.036

0.074

1/8 雙差浮點解

0.009 0.007 0.006

373.414

117.144

111.955

407.056

1/43572 雙差固定解 10.53 0.011 0.005 0.010

373.431

117.135

111.947

407.066

1/35563

中誤差 水平

垂直

X增量

Y增量

Z增

量

長度

相

對誤差

00013482-00053482 觀測量L1 L2 P2同步時長 60分鐘 歷元間隔:10 高度截止角:15.0 三差解

0.012 0.011 0.003

-136.186

132.812

-335.497

385.673

1/33339 雙差浮點解

0.047 0.046 0.010

-138.597

131.763

-334.890

385.644

1/8138 雙差固定解 17.95 0.026 0.016 0.021

-139.362

131.213

-334.766

385.626

1/14570 重復基線報告

基 線 名

質(zhì)量

中誤差

X

Y

Z

基線長 相對

誤差 長度較差 長度限差

重復基線

0.0127

0.0064

0.0039

0.0022

508.0843

25.0ppm

12.72

8.61

00053481-00023481

10.51 0.0108

368.7917

-29.5778

348.2256

508.0780

1/46900

00053482-00023482

4.51 0.0168

368.8045

-29.5856

348.2299

508.0907

1/30255

剔除基線后重復基線

剔除基線后重復基線

0.0127

0.0064

0.0039

0.0022

508.0843

25.0ppm

12.72

8.61

00053481-00023481

10.51 0.0108

368.7917

-29.5778

348.2256

508.0780

1/46900

00053482-00023482

4.51 0.0168

368.8045

-29.5856

348.2299

508.0907

1/30255

基線解詳細情況

1.00013482--00023482 Gnss基線解算結(jié)果 Ver 1.00 基線 雙差固定解 測

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