GPS测量原理与应用题库完整

武汉大学测绘学院《GPS原理及其应用》课程试卷A标准答案一、 填空题1.目前正在运行的全球卫星导航定位系统有GPS 和 GLONASS 。

我国组建的第一代卫星导航定位系统称为北斗卫星导航定位系统，欧盟计划组建的卫星导航定位系统称为 GALILEO 。

2.GPS卫星发送的信号是由载波、测距码、导航电文三部分组成的。

3.2000年5月初美国政府中止了已实施多年的SA 政策。

4.L1载波的波长约为19 厘米，L2载波的波长约为 24 厘米。

5.GPS定位误差按误差的来源分类，跟卫星有关的误差有卫星星历误差、卫星钟差、相对论效应；跟信号传播有关的误差有电离层延迟误差、对流层延迟误差、多路径误差；跟接收机有关的误差有接收机钟差、接收机的位置误差、接收机的测量噪声。

6.单站差分GPS按基准站发送的信息方式来分，可分为位置差分、伪距差分、相位差分。

7.对流层延迟改正模型中的大气折射指数N与温度、气压、湿度等因素有关。

二、判断题1.接收机的接收通道采用平方律通道的优点是：可以获得测码伪距；可以获得导航电文；重建的载波是全波长的。

错2.C/A码的一个码元对应的码元宽度为29.3米。

错3.导航电文的传输速率为50bit/s，以“帧”为单位向外发送，需要12.5分钟才能完整地播发一次。

对4.单点定位中的DOP值与卫星的数量和几何图形以及观测值的精度有关。

错5.通过GPS相对定位，可消除卫星钟差和多路径误差的影响。

错6. 同一时刻L1载波相位测量观测值与C/A 码伪距测量观测值所受到的电离层延迟是相同的。

错7. 同一时刻L1载波相位测量观测值与C/A 码伪距测量观测值所受到的对流层延迟是相同的。

对8. 同一时刻L1载波相位测量观测值与C/A 码伪距测量观测值所受到的多路径误差是相同的。

错9. 常用的对流层延迟模型有霍普菲尔德（Hopfield）改正模型、萨斯塔莫宁（Saastamoinen）改正模型和克罗布歇（Klobuchar）改正模型。

《GPS原理及其应用》习题集第一章思考题［1］名词解释：天球；赤经；赤纬；黄道；春分点；岁差；章动；极移；世界时；原子时；协调世界时；儒略日。

［2］简述卫星大地测量的发展历史，并指出其各个发展阶段的特点。

［3］试说明GPS全球定位系统的组成。

［4］为什么说GPS卫星定位测量技术问世是测绘技术发展史上的一场革命?［5］简述GPS、GLONASS与NA VSAT三种卫星导航定位系统工作卫星星座的主要参数。

［6］简述(历元)平天球坐标系、(观测)平天球坐标系以及瞬时极(真)天球坐标系之间的差别。

［7］怎样进行岁差旋转与章动旋转?它们有什么作用?［8］为什么要进行极移旋转?怎样进行极移旋转?［9］简述协议地球坐标系的定义。

［10］试写出由大地坐标到地心空间直角坐标的变换过程。

［11］综述由(历元)平天球坐标系到协议地球坐标系的变换过程。

［12］简述恒星时、真太阳时与平太阳时的定义。

［13］什么是GPS定位测量采用的时间系统?它与协调世界时UTC有什么区别?［14］试述描述GPS卫星正常轨道运动的开普勒三大定律。

［15］试画图并用文字说明开普勒轨道6参数。

［16］简述地球人造卫星轨道运动所受到的各种摄动力。

［17］地球引力场摄动力对卫星的轨道运动有什么影响?［18］日、月引力对卫星的轨道运动有什么影响?［19］简述太阳光压产生的摄动力加速度，并说明它对卫星轨道运动有何影响?［20］综述考虑摄动力影响的GPS卫星轨道参数。

［21］试写出计算GPS卫星瞬时位置的步骤。

第二章思考题［1］名词解释：码；码元(比特)；数码率；自相关系数；信号调制；信号解调；SA技术。

［2］试说明什么是随机噪声码?什么是伪随机噪声码?［3］C/A码和P码是怎样产生的?［4］试述C/A码和P码的特点。

［5］试述伪随机噪声码测距原理。

［6］试述导航电文的组成格式。

［7］名词解释：遥测字；交接字；数据龄期；时延差改正；传输参数。

［8］简述导航电文数据块Ⅱ的主要内容。

第一篇 GPS定位原理及应用习题集一、名词解释一、名词解释I、卫星星历:是描述卫星运行轨道的信息。

2、天线高:指天线的相位中心至观测点标志中心顶面的垂直距离。

3,春分点:当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道及地球赤道的交点。

4、开普勒第一定律:卫星运行的轨道是一个椭圆，而该椭圆的一个焦点及地球的月心相重合。

这一定律说明，在中心引力场中，卫星绕地球运行的轨道面，是一个通过划球质心的静止平面。

5、同步环:由多台接收机同步观测的结果所构成的闭合环称为同步环。

6、多路朽效应:在GPS测量中，如果测站周围的反射物所反射的卫星信号(反射波)进入接收衫天线，这就将和直接来自卫星的信号(直接波)产生干预，从而使观测值偏离真值产且所谓的多路径误差。

这种山于多路径的信号传播所引起的干预时延效应称为多路径效应。

7、周跳:在接收机跟踪GPS卫星进展观测的过程中，常常山于多种原因(例如接收机天线被阻挡、外界噪声信号的千扰等)，可能使载波相位观测值中的9周数不正确但其缺乏1整周的小数局部仍然是正确的，这种现象成为整周变跳，简称周跳。

8、绝对定位:利用GPS卫星和用户接收机间的距离观测值直接确定用户接收机天线在在WGS-84坐标系中相对地球质心的绝对位置。

9,恒星时:以春分点为参考点，由春分点的周日视运动所确定的时间，称为恒星时。

恒星时是地方时。

10、卫星的无摄运动:卫星在轨运动受到中心力和摄动力的影响。

假设地球为匀质球体，其对卫星的引力称为中心力(质量集中于球体的中心)。

中心力决定着卫星运动的4本规律和特征，此时卫星的运动称为无摄运动，山此所决定的卫星轨道可视为理想的轨道，又称卫星的无摄运动轨道。

11,精细星历:是一些国家的某些部门，根据各自建立的跟踪站所获得的精细观测资料，应用及确定预报星历相似的方法，而计算的卫星星历。

它可以向用户提供在用户观测时间的卫星星历，防止了预报星历外推的误差。

12、相对定位:用两台或多台接收机分别安置在基线的两端，并同步观测一样的GPS 卫星，以确定4线端点在协议地球坐标系中的相对位置或4线向量的定位方法。

GPS原理及应用复习题目一．名词解释1二体问题：2真近点角、平近点角、偏近点角：3多路径效应：4无约束平差和约束平差5．章动6．异步观测7．接收机钟差8．周跳9．三维平差10．岁差11．同步观测12．卫星钟差13．整周未知数14．二维平差二．填空题1.GPS工作卫星的地面监控系统包括__________ 、__________ 、__________ 。

2.GPS系统由__________ 、__________ 、__________ 三大部分组成。

3.按照接收的载波频率，接收机可分为__________ 和__________接收机。

4.GPS卫星信号由、、三部分组成。

5.接收机由、、三部分组成。

6.GPS卫星信号中的测距码和数据码是通过技术调制到载波上的。

7. 1973年12月，GPS系统经美国国防部批准由陆海空三军联合研制。

自1974年以来其经历了、、三个阶段。

8.GPS 卫星星座基本参数为：卫星数目为、卫星轨道面个数为、卫星平均地面高度约20200公里、轨道倾角为度。

9.GPS定位成果属于坐标系，而实用的测量成果往往属于某国的国家或地方坐标系，为了实现两坐标系之间的转换，如果采用七参数模型，则该七个参数分别为，如果要进行不同大地坐标系之间的换算，除了上述七个参数之外还应增加反映两个关于地球椭球形状与大小的参数，它们是和。

10.真春分点随地球自转轴的变化而不断运动，其运动轨迹十分复杂，为了便于研究，一般将其运动分解为长周期变化的和短周期变化的。

11.GPS广播星历参数共有16个，其中包括1个，6个对应参考时刻的参数和9个反映参数。

12．GNSS的英文全称是。

13．载体的三个姿态角是、、。

14、GPS星座由颗卫星组成，分布在个不同的轨道上，轨道之间相距°，轨道的倾角是°，在地球表面的任何地方都可以看见至少颗卫星，卫星距地面的高度是km。

15、GPS使用L1和L2两个载波发射信号，L1载波的频率是MHZ，波长是cm，L2 载波的频率是MHZ，波长是cm。

GPS原理与应用第一套一、单项选择题（每小题 1 分，共 10 分）1.计量原子时的时钟称为原子钟，国际上是以（ C）为基准。

A、铷原子钟 B 、氢原子钟 C 、铯原子钟 D 、铂原子钟2.我国西起东经 72°，东至东经 135°，共跨有 5 个时区，我国采用（ A ）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 D 、西6区3.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）（ 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） B 、世界时（UT1）C、世界时（UT2） D 、协调世界时（UTC）4.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、地心坐标系 B 、球面坐标系C、参心坐标系 D 、天球坐标系5.GPS定位是一种被动定位，必须建立高稳定的频率标准。

因此每颗卫星上都必须安装高精确度的时钟。

当有 1×10— 9s 的时间误差时，将引起（ B ）㎝的距离误差。

A、20 B 、30 C 、40 D 、506. 1977 年我国极移协作小组确定了我国的地极原点，记作（B）。

A、JYD1958.0 B 、 JYD1968.0 C 、 JYD1978.0 D 、JYD1988.07. 在GPS测量中，观测值都是以接收机的（ B ）位置为准的，所以天线的相位中心应该与其几何中心保持一致。

A、几何中心 B 、相位中心C、点位中心 D 、高斯投影平面中心8.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 B 、a=6378245、α =1/298.3C、a=6378145、α =1/298.357 D 、a=6377245、α =1/298.09.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。

一、单选题（在本题的每一小题的备选答案中，只有一个答案是正确的，请把你认为正确答案的题号，填入题干的括号内。

多选不给分。

每题2分，共20 分）。

1、GPS卫星星座配置有（ D ）颗在轨卫星。

A. 21B. 12C. 18D. 242、UTC是指（C ）。

A. 协议天球坐标系B. 协议地球坐标系C. 协调世界时D. 国际原子时3、AS政策是指（ D ）。

A. 紧密定位服务B. 标准定位服务C. 选择可用性D. 反电子欺骗4、GPS定位中，信号传播过程中引起的误差主要包括大气折射的影响和（ A ）影响。

A. 多路径效应B. 对流层折射C. 电离层折射D. 卫星中差5、一般地，单差观测值是在（A ）的两个观测值之间求差。

A. 同卫星、同历元、异接收机B. 同卫星、异历元、异接收机C. 同卫星、同历元、同接收机D. 同卫星、异历元、异接收机6、双差观测方程可以消除（ D ）。

A. 整周未知数B. 多路径效应C. 轨道误差D. 接收机钟差7、C/A码的周期是（ A ）。

A. 1msB. 7天C. 38星期D. 1ns9、在GPS测量中，观测值都是以接收机的（ B ）位置为准的，所以天线的相位中心应该与其几何中心保持一致。

A、几何中心B、相位中心C、点位中心D、高斯投影平面中心10、岁差和章动旋转变换是用于哪两个坐标系之间的转换（A ）。

A、瞬时极天球坐标系与平天球坐标系B、瞬时极天球坐标系与平地球坐标系C、瞬时极天球坐标系与瞬时极地球坐标系D、平天球坐标系与平地球坐标系1．GPS广播星历中不包含…………………………………………………………（）GPS卫星的六个轨道根数GPS观测的差分改正GPS卫星钟的改正GPS卫星的健康状态2．以下哪个因素不会削弱GPS定位的精度………………………………………（）晴天为了不让太阳直射接收机，将测站点置于树荫下进行观测测站设在大型水库旁边在SA期间进行GPS导航定位夜晚进行GPS观测3．GPS卫星之所以要发射两个频率的信号，主要目的是………………………（）消除对流层延迟消除电离层延迟消除多路径误差增加观测值个数4．GPS观测值在接收机间求差后可消除……………………………………………（）电离层延迟接收机钟差卫星钟差对流层延迟5．GPS测量中，卫星钟和接收机钟采用的是哪种时间系统……………………（）GPS时恒星时国际原子时协调世界时1、GPS定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知数据，采用（A ）的方法，确定待定点的空间位置。

一、名词解释春分点：当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道与天球赤道的交点真近点角：在轨道平面上卫星与近地点之间的地心角距．升交点赤经：在地球平面上，升交点与春分点之间的地心夹角．近地点角距：在轨道平面上近地点与升交点之间的地心角距．天球：指以地球质心为中心，半径r为任意长度的一个假想球体。

为建立球面坐标系统，必须确定球面上的一些参考点、线、面和圈。

岁差：指由于日月行星引力共同作用的结果，使地球自转轴在空间的方向发生周期性变化。

章动：北天极除了均匀地每年西行以外,还要绕着平北天极做周期性的运动。

轨迹为一椭圆。

极移：地球自转轴相对于地球体的位置不是固定的，地极点在地球表面上的位置随时间而变化的现象称为极移历元：在天文学和卫星定位中，与所获取数据对应的时刻也称历元。

轨道参数：描述卫星轨道位置和状态的参数卫星星历：描述卫星运动轨道的信息预报星历：是通过卫星发射的含有轨道信息的导航电文传递给用户，经解码获得所需的卫星星历，也称广播星历后处理星历：是一些国家的某些部门根据各自建立的跟踪站所获得的精密观测资料，应用与确定预报星历相似的方法，计算的卫星星历。

绝对定位：也称单点定位，是指在协议地球坐标系中，直接确定观测站相对于坐标原点（地球质心）绝对坐标的一种方法。

相对定位：用至少两台GPS接收机，同步观测相同的GPS卫星，确定两台接收机天线之间的相对位置。

有静态相对定位和动态相对定位之分静态定位：接收机静置在固定测站上，观测数分钟至2小时或更长时间，以确定测站位置的卫星定位，是不考虑轨道的有无、决定点位置的定位应用。

动态定位：动态定位是以确定与各观测站相应的、运动中的、接收机载体的位置或轨迹的卫星定位。

伪距：由卫星发射的测距码信号到达GPS接收机的传播时间乘以光速所得出的量侧距离。

由于卫星钟、接收机钟的误差以及信号经过电离层和对流层的延迟，量侧距离的距离与卫星到接收机的几何距离有一定的差值，因此称量侧距离的伪距。

GPS原理与应用复习参考一、判断题（本大题共5小题，每小题1分，共5分）（请在答题纸上判断题答题区域作答）1.（√）对于GPS网的精度要求，主要取决于网的用途和定位技术所能达到的精度。

精度指标通常是以相临点间弦长的标准差来表示。

2.（╳）GPS的测距码（C/A码和P码）是伪随机噪声码。

3.（╳）电离层延迟的大小与载波频率无关。

4.（╳）GPS定位直接获得的高程是似大地水准面上的正常高。

5.（╳）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它误差之外的一个量。

其值恒大于1，最大值可达 100，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。

二、判断题（本大题共5小题，每小题1分，共5分）（请在答题纸上判断题答题区域作答）1.（╳）GPS测得的站星之间的伪距就是指GPS卫星到地面测站之间的几何距离。

2.（√）C/A码的码长较短，易于捕获，但码元宽度较大，测距精度较低，所以C/A码又称为捕获码或粗码。

3.（√）GPS的空间部分（卫星星座部分）由21颗工作卫星、3颗备用卫星组成，均匀分布在6个轨道上。

4.（╳）GPS定位直接获得的高程是似大地水准面上的正常高。

5.（╳）GPS静态定位之所以需要观测较长时间，其主要目的是为了削弱卫星星历误差的影响。

三、填空题（本题共15空，每空1分，共15分）（请在答题纸上填空题答题区域作答）1. 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、E六级，其中C级网的相邻点之间的平均距离为15～10km，最大距离为 40 km。

2. GPS定位系统包括空间部分、地面控制部分和用户设备部分。

3.从误差来源分析，GPS测量误差大体上可分为以下三类：与卫星有关的误差，与信号传播有关的误差和与接收设备有关的误差。

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 。

一、填空（每空1分，共20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.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、E六级，其中C级网的相邻点之间的平均距离为15～10km，最大距离为40km。

3.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几何中心保持一致。

4.按照GPS系统的设计方案，GPS定位系统应包括空间卫星部分、地面监控部分和用户接收部分。

5.在使用GPS软件进行平差计算时，需要选择横轴墨卡托投影投影方式6.从误差来源分析，GPS测量误差大体上可分为以下三类：卫星误差，信号传播误差和接收机误差。

7.根据不同的用途，GPS网的图形布设通常有点连式、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。

8.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 。

9.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。

10.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电离层折射对观测量的影响，所以定位精度较高，基线长度不受限制，所以作业效率较高。

11.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，这种现象叫整周跳变。

12.PDOP代表空间位置图形强度因子13.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7.5 年，事实上所有GPS工作卫星均能超过该设计寿命而正常工作。

14.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。

15.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改正。

第一章1 GPS系统由三部分组成：空间部分、地面控制部分、用户设备部分2 GPS的空间部分： GPS卫星星座（1）设计星座：21+3，即：21颗正式的工作卫星+3颗活动的备用卫星（2）6个轨道面，平均轨道高度20200km，轨道倾角55 ︒（3）运行周期：11h 58min（4）任何时刻，在高度角15︒以上，能够同时观测到4颗以上卫星GPS卫星作用：①接收、存储导航电文②生成用于导航定位的信号（测距码、载波）。

③发送用于导航定位的信号（采用双相调制法调制在载波上的测距码和导航电文）。

④接受地面指令，进行相应操作。

⑤其他特殊用途，如通讯、监测核暴等3 GPS的地面监控部分组成：主控站：1个、监测站：5个、注入站：3个、通讯与辅助系统4 GPS的用户部分组成：用户、接收设备（GPS信号接收机、其它仪器设备）第二章1 坐标系统是由原点位置、3个坐标轴的指向和尺度所定义，根据坐标轴指向的不同，可划分为两大类坐标系：天球坐标系和地球坐标系。

(1)天球坐标系：与地球自转无关，描述人造地球卫星的位置；(2)地球坐标系：随地球自转，描述地面观测站的空间位置2.(1)天球：指以地球为中心，无限的向天空伸展的一个球体。

地轴延伸与天球有两个交点，北交点称为天北极，南交点称为天南极。

(2)通过地心与黄道面（地球绕太阳公转的轨道平面）垂直的轴线为黄轴，黄轴与天球的两个交点分别是北黄极和南黄极。

(春分点：即黄道与赤道的交点之一。

)(3)天球空间直角坐标系的定义: 地球质心O为坐标原点，Z轴指向天球北极，X轴指向春分点，Y轴垂直于XOZ平面，与X轴和Z轴构成右手坐标系。

则在此坐标系下，空间点的位置由坐标（X，Y，Z）来描述。

(4)天球球面坐标系的定义: 地球质心O为坐标原点，春分点轴与天轴所在平面为天球经度（赤经）测量基准——基准子午面，赤道为天球纬度测量基准，而建立的球面坐标。

空间点的位置在天球坐标系下的表述为（r，α，δ）。

GPS原理与应用(高起专)填空题1. 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___(1)___ 。

(2分)(1). 标准答案是：: 整周跳变2. 在接收机间求一次差后可消除___(2)___ 参数，继续在卫星间求二次差后可消除___(3)___ 参数，再在历元间求三次差后可消除___(4)___ 参数。

(6分)(1).标准答案是：: 卫星钟差(2). 标准答案是：:接收机间的相对钟差(3). 标准答案是：: 双差整周模糊度3. PS的信号中的C/A测距码是人为产生的一种___(5)___ 信号。

(2分)(1). 标准答案是：: 伪随机噪声4. 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___(6)___ 定位和___(7)___ 定位；若按参考点的不同位置，又可分为___(8)___ 定位和___(9)___ 定位。

(8分) (1). 标准答案是：: 静态(2). 标准答案是：: 动态(3). 标准答案是：: 单点(4). 标准答案是：: 相对5. GPS定位误差按来源可分为三类：___(10)___ 、___(11)___ 和___(12)___ 。

(6分)(1). 标准答案是：: 与卫星有关的误差(2). 标准答案是：: 与传播途径有关的误差(3). 标准答案是：:与接收设备有关的误差6. PDOP代表___(13)___ 。

(2分)(1). 标准答案是：: 空间位置图形强度因子7. 目前正在运行的全球卫星导航定位系统有___(14)___ 和___(15)___ 。

我国组建的第一代卫星导航定位系统称为___(16)___ ，欧盟计划组建的卫星导航定位系统称为___(17)___ 。

(8分)(1). 标准答案是：: GPS(2). 标准答案是：:GLONASS(3). 标准答案是：: 北斗一代(4).标准答案是：: GALILEO判断题8. 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。

gps原理与应用考试题1. 什么是GPS定位原理？GPS定位原理是通过接收GPS卫星发射的无线电信号来确定接收器位置的一种技术。

GPS系统中的接收器同时接收来自多颗卫星的信号，并测量到达接收器的每颗卫星信号传播的时间差。

通过计算不同卫星信号的传播时间差，并结合卫星位置的已知信息，可以得出接收器的位置。

2. GPS定位原理中的时间差测量是如何实现的？时间差测量是通过接收器和卫星之间的信号传播时间差来确定接收器位置的。

接收器中包含一个高精度的时钟来测量信号的到达时间。

卫星发射信号时，将携带有发射时刻的时间戳，接收器接收到信号后，记录下接收时刻的时间戳。

通过比较两个时间戳的差值，即可得到信号的传播时间差。

3. GPS定位原理中的假设条件有哪些？GPS定位原理的假设条件包括：- 假设卫星的位置已知，能够提供精确的位置信息。

- 假设信号传播的速度是恒定的，即光速。

- 假设接收器的时钟是精确且可靠的，能够准确测量时间差。

- 假设信号在空间中传播时不受干扰或衰减。

4. GPS定位应用的主要领域是什么？GPS定位应用的主要领域包括导航、地图服务、车辆追踪、军事应用、气象预报、测绘、航空航天等。

在这些领域中，GPS定位技术提供了实时的位置信息，帮助人们进行导航、定位、追踪等操作。

5. GPS定位技术的优势有哪些？GPS定位技术的优势包括：- 全球覆盖：GPS系统由多颗遍布全球的卫星组成，可实现全球范围的定位服务。

- 高准确性：GPS定位技术能够提供米级或亚米级的位置精度。

- 实时性：GPS系统可以实时获取位置信息，提供迅速的导航和定位服务。

- 多功能性：GPS定位技术可以应用于多个领域，如导航、测绘、军事等。

- 成本效益：与传统的定位技术相比，GPS定位技术更经济实用。

- 易用性：GPS设备操作简单，用户只需准备接收器设备即可进行定位应用。

注意：以上题目均做了修改，以避免有相同的标题文字。

一、名词解释春分点：当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道与天球赤道的交点真近点角：在轨道平面上卫星与近地点之间的地心角距．升交点赤经：在地球平面上，升交点与春分点之间的地心夹角．近地点角距：在轨道平面上近地点与升交点之间的地心角距．天球：指以地球质心为中心，半径r为任意长度的一个假想球体。

为建立球面坐标系统，必须确定球面上的一些参考点、线、面和圈。

岁差：指由于日月行星引力共同作用的结果，使地球自转轴在空间的方向发生周期性变化。

章动：北天极除了均匀地每年西行以外,还要绕着平北天极做周期性的运动。

轨迹为一椭圆。

极移：地球自转轴相对于地球体的位置不是固定的，地极点在地球表面上的位置随时间而变化的现象称为极移历元：在天文学和卫星定位中，与所获取数据对应的时刻也称历元。

轨道参数：描述卫星轨道位置和状态的参数卫星星历：描述卫星运动轨道的信息预报星历：是通过卫星发射的含有轨道信息的导航电文传递给用户，经解码获得所需的卫星星历，也称广播星历后处理星历：是一些国家的某些部门根据各自建立的跟踪站所获得的精密观测资料，应用与确定预报星历相似的方法，计算的卫星星历。

绝对定位：也称单点定位，是指在协议地球坐标系中，直接确定观测站相对于坐标原点（地球质心）绝对坐标的一种方法。

相对定位：用至少两台GPS接收机，同步观测相同的GPS卫星，确定两台接收机天线之间的相对位置。

有静态相对定位和动态相对定位之分静态定位：接收机静置在固定测站上，观测数分钟至2小时或更长时间，以确定测站位置的卫星定位，是不考虑轨道的有无、决定点位置的定位应用。

动态定位：动态定位是以确定与各观测站相应的、运动中的、接收机载体的位置或轨迹的卫星定位。

伪距：由卫星发射的测距码信号到达GPS接收机的传播时间乘以光速所得出的量侧距离。

由于卫星钟、接收机钟的误差以及信号经过电离层和对流层的延迟，量侧距离的距离与卫星到接收机的几何距离有一定的差值，因此称量侧距离的伪距。

（整理）GPS原理与应用题库1001021.GPS原理与应用1.选择题101.（）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。

19611957197219472.美国海军导航卫星系统是美国第一代卫星导航系统，由于该系统卫星轨道都通过地球极点，故也称（）卫星系统。

子午GPSGLONASSNAVSAT3.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（）个相对与赤道的倾角为55°的近似圆形轨道上。

36484..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（）年，事实上均能超过该设计寿命而正常工作。

10157.595..GPS定位是一种被动定位，必须建立高稳定的频率标准。

因此每颗卫星上都必须安装高精确度的时钟。

当有1×10- 9s的时间误差时，将引起（）㎝的距离误差。

10030801206..GPS定位的实质就是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离（）交会的方法，确定待定点的空间位置。

后方前方侧方方向线7..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。

卫星在天空中的可见时间约为（）。

7小时8小时5小时6小时8.在卫星大地测量中常用的坐标系是（）。

地心坐标系参心坐标系9.现在，我国使用的大地坐标系除1954年北京坐标系外还使用（）坐标系。

WGS-841980年国家大地10.我国大地坐标系的原点设在（）。

山东省青岛市陕西省泾阳县11..我国采用（）区的区时作为统一的标准时间，称为北京时间。

东8东912..计量原子时的时钟称为原子钟，常用的有铯原子钟、铷原子钟和氢原子钟三种，国际上是以（）原子钟为基准的。

铯铷13.协调世界时的秒长采用（）的秒长，时刻采用世界时的时刻。

所以严格地讲，这不是一种时间系统，而是一种使用方法。

历书时原子时14..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）的协调世界时（UTC）进行调整的。

1．卫星星历，广播星历、后处理星历。

广播星历有多少参数，分别有哪些？卫星星历是描述卫星运动轨道的信息，也可以说是一组对应某一时刻的轨道参数及其变率。

分为预报星历和后处理星历。

预报星历又叫广播星历，通常包括相对某一参考历元的开普勒轨道参数和必要的轨道摄动改正项参数。

GPS广播星历参数共有16个，其中包括一个参考时刻，6个对应参考时刻的开普勒轨道参数和9个反映摄动力影响的参数。

后处理星历是一些国家某些部门，根据各自建立的卫星跟踪站所获得的对GPS卫星的精密观测资料，应用与确定广播星历相似的方法而计算的卫星星历。

2．GPS系统组成部分包括三大部分：空间部分—GPS卫星星座；地面控制部分—地面监控系统；用户设备部分—GPS信号接收机。

24颗卫星，卫星核心部件是高精度的时钟，导航电文存储器，双频发射和接收机以及微处理器。

一般有两台铷原子钟和两台铯原子钟。

卫星星历：描述卫星运动及其轨道参数。

Gps系统的特点：定位精度高，观测时间短，测站间无须通视，可提供三维坐标，操作简便，全天侯作业，功能多应用广。

3．现有四大全球定位导航系统分别是美国的全球卫星导航定位系统GPS、俄罗斯的格洛纳斯(GLONASS)系统、欧洲在建的“伽利略”系统、中国的北斗系统。

4．GPS坐标系统，我国现在使用的大地坐标系统。

天球坐标系与大地坐标系，站心赤道直角坐标系与站心地平直角坐标系。

卫星测量中常用的坐标系：瞬时极天球坐标系与地球坐标系，平天球坐标系，平地球坐标系。

GPS单点定位的坐标以及相对定位中结算的基线向量属于WGS-84大地坐标系。

我国目前常用的两个国家大地坐标系是1954年北京坐标系和1980年国家大地坐标系，2000年国家大地坐标系将是全国统一采用的大地基准。

5．怎样建立站心赤道直角坐标系和站心地平直角坐标系6．WGS-84大地坐标系的定义:几何定义：原点位于地球质心，Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极（ctp）方向，X轴指向BIH1984.0的零子午面和CTP赤道的交点，Y轴与Z,X 轴构成右手坐标系，对应的有WGS-84椭球。

问答题1．在全球定位系统中为何要用测距码来测定伪距？答：用测距码测距有下列优点：(1) 易于将十分微弱的卫星信号从噪声的汪洋大海中提取出来；(2) 可提高测距精度；(3) 可用码分多址技术来区分、处理不同卫星的信号；(4) 便于对整个系统进行控制和管理。

2．为什么说快速而准确地确定整周模糊度是载波相位测量中的关键问题？答：(1) 精确的()r Fφ及修复周跳后的整周计数只有与正确的N配合使用才有意义，N出错将严重损害定位精度和可靠性。

(2) 在一般的GPS测量中，定位所需的时间即为确定模糊度所需的时间，快速确定N对提高GPS定位速度，提高作业效率具有重要作用。

3．什么叫多路径误差？在GPS测量中可采用哪些方法来消除或消弱多路径误差？答：经测站附近的反射物反射后的卫星信号若进入GPS接收机就将与直接进入接收机的信号产生干涉，从而使观测值产生偏差，这就是所谓的多路径误差。

解决方法(1) 选择合适的站址，远离信号反射物；(2) 选择合适的接收机（装抑径板、抑径圈，抑制反射信号等）；(3) 适当延长观测时间；4.试述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。

5.如何减弱多路径误差答：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。

7.试分别写出测距码伪距观测方程和载波相位伪距观测方程（标明各个符号的含义），并比较它们的异同。

伪距观测方程dr ion：电离层延迟改正；dr trop：对流层延迟改正。