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GPS测量原理GPS测量原理是一种利用全球定位系统（GPS）进行测量的技术原理。
GPS是由一组卫星系统组成的，可以提供全球范围内的位置、速度和时间信息。
GPS测量原理基于卫星与接收器之间的信号传输和时间延迟的测量。
首先，GPS测量原理涉及到卫星和接收器之间的信号传输。
GPS系统由24颗运行在轨道上的卫星组成，这些卫星以固定的轨道和速度绕地球运行。
接收器通过接收卫星发射的无线电信号来确定其位置。
在GPS测量中，接收器会同时接收多颗卫星发射的信号。
每颗卫星都会发送包含卫星位置和时间信息的信号。
接收器通过测量接收到信号的时间差来计算卫星与接收器之间的距离。
这个时间差是通过测量信号从卫星到接收器的传播时间来得到的。
接收器还需要知道卫星的精确位置，以便计算接收器与卫星之间的距离。
卫星的位置信息是通过GPS控制段中的地面站测量和计算得到的。
这些地面站会跟踪卫星的轨道并计算其位置，然后将这些信息上传到卫星中。
通过测量多颗卫星与接收器之间的距离，接收器可以确定自身的位置。
这个过程称为三角测量，基于三个或更多卫星的位置信息来计算接收器的位置。
接收器使用卫星的位置和距离信息来计算自身与每颗卫星之间的球面距离，然后通过交叉点来确定自身的位置。
除了位置信息，GPS测量原理还可以用来计算速度和时间。
速度可以通过测量接收器与卫星之间的距离变化来计算。
时间可以通过测量信号传播的时间来计算，GPS系统中的卫星会以非常精确的时间进行同步。
总结起来，GPS测量原理是通过测量卫星与接收器之间的信号传输和时间延迟来确定位置、速度和时间的一种技术原理。
通过接收多颗卫星发射的信号并计算其与接收器之间的距离，可以确定接收器的位置。
这种技术在航海、地理测量、导航和定位等领域具有广泛的应用。
《GPS测量原理与应用》练习题二一、名词解释1、同步环由多台接收机同步观测所构成的闭合环称为同步环。
2、重复观测边同一基线边，若观测了多个时段（>=2）,则可得到多个基线边长。
这种具有多个独立观测结果的基线边，称为重复边。
3、异步环在构成多边形环路的所有基线向量中，只要有非同步观测向量的，则该多边形环路叫做异步观测环，简称异步环。
4、相对论效应是由于卫星钟和接收机钟所处的状态（运动速度和重力位）不同而引起卫星钟和接收机钟之间产生相对钟误差的现象。
5、大气折射对于GPS而言，卫星的电磁波信号从信号发射天线传播到地面GPS接收机天线，其传播路径并非真空，而是要穿过性质与状态各异、且不稳定的大气层，使其传播的方向、速度和强度发生变化，这种现象称为大气折射。
6、观测时段测站上开始接收卫星信号到观测停止，连续工作的时间段，称为观测时段，简称时段。
7、独立观测环由独立观测所获得的基线向量构成的闭合环，简称独立环。
8、GPS相对定位的作业模式利用GPS确定观测站之间相对位置所采用的作业方式。
它与GPS接收机设备的软件和硬件密切相关。
同时，不同的作业模式因作业方法、观测时间和应用范围的不同而有所差异。
9、坐标联测点GPS网平面坐标系统转换，通常是采用坐标联测来实现的。
采用GPS定位技术，重测部分地面网中的高等级国家控制点。
这种既具有WGS-84坐标系下的坐标，又具有参考坐标系下的坐标的公共点，称为GPS网和地面网的坐标连测点（简称坐标联测点）。
坐标联测点是显示坐标转换的前提。
10、高程联测点利用GPS直接测定的高程是GPS点在WGS-84坐标系中的大地高，而实际工作中通常需要的是正常高，为实现高程系统的转换，在布设GPS网时，需采用几何水准方法联测部分GPS点，这些被联测的GPS点，称为水准联测点。
11、停测段在某一测站上，若在某一时间段内可测卫星只有4颗，而这4颗卫星的图形分布很差，其几何精度因于GDOP超过了规定的要求，以致无法保证预订的定位精度。
第二章GPS测量所涉及的时间系统与坐标系统一、填空题1、黄道是指（）。
答案：太阳的视运动的轨迹与天球表面的交线或地球公转的轨迹与天球表面的交线2、GPS目前所采用的坐标系统，是（）。
答案：WGS-84系3、岁差是指（）。
答案：由于日月的引力，平北天极绕着北黄极做圆周运动的现象4、卫星二体问题是指（）。
答案：在研究卫星运动时，仅考虑卫星受到地心引力作用下的运动问题称之为卫星二体问题。
5、升交点是指（）。
答案：卫星在轨道上由难向北运动时轨道与赤道的交点。
6、GPS高程属于（）高程系统。
答案：大地7、建立协议地球坐标系的原因是（）。
答案：存在极移现象8、虚拟参考站法是指（）。
答案：一台接收机静止在地球表面，同步观测4颗以上卫星，确定接收机天线相位中心相对于地球质量中心的三维位置的定位方式称谓静态绝对定位9、我国常用的高程系统有（）、（）、（）。
答案：大地高系统正高系统正常高系统。
10、GPS 时间系统是（）。
答案：GPS 时间系统:GPS 时间系统采用原子时ATI 秒长作为时间基准，时间起算原点定义在1980 年1 月6 日UTC0 时。
二、单选题1、未经美国政府特许的用户不能用（）来测定从卫星至接收机间的距离。
A、C/A 码B、Ll载波相位观测值C、载波相位观测值D、Y 码答案：D2、利用广播星历进行单点定位时，所求得的站坐标属于（）。
A、1954 北京坐标系B、1980 年西安坐标系C、WGS-84D、ITRF答案：C3、计量原子时的时钟称为原子钟，国际上是以()为基准。
A、铷原子钟B、氢原子钟C、铯原子钟D、铂原子钟答案：C4、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 区答案：A5.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) ()进行调整的。
一、单选题（在本题的每一小题的备选答案中，只有一个答案是对的的，请把你认为对的答案的题号，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重要涉及大气折射的影响和（ A ）影响。
A. 多途径效应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、异接受机B. 同卫星、异历元、异接受机C. 同卫星、同历元、同接受机D. 同卫星、异历元、异接受机6、双差观测方程可以消除（ D ）。
A. 整周未知数B. 多途径效应C. 轨道误差D. 接受机钟差7、C/A码的周期是（ A ）。
A. 1msB. 7天C. 38星期D. 1ns9、在GPS测量中，观测值都是以接受机的（ B ）位置为准的，所以天线的相位中心应当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受机，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，重要目的是………………………（）消除对流层延迟 消除电离层延迟●消除多途径误差❍增长观测值个数4．GPS观测值在接受机间求差后可消除……………………………………………（）电离层延迟 接受机钟差●卫星钟差❍对流层延迟5．GPS测量中，卫星钟和接受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，拟定待定点的空间位置。
一、单选1、实现GPS定位至少需要（）颗卫星。
A 三颗 B 四颗 C 五颗 D 六颗2、SA政策是指（ C ）。
A 精密定位服务B 标准定位服务C 选择可用性D 反电子欺骗3、UTC表示（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4、WGS-84坐标系属于（）。
A 协议天球坐标系B 瞬时天球坐标系C 地心坐标系D 参心坐标系7、GPS共有地面监测台站（）个。
A 288B 12C 9D 58、北京54大地坐标系属（）。
A 协议地球坐标系B 协议天球坐标系C 参心坐标系D 地心坐标系9、GPS卫星星历位于（）中。
A 载波B C/A码C P码D 数据码10、GPS外业前制定作业计划时，需要使用的是卫星信号中的（）。
A 星历B 历书C L1载波D L2载波11、L1信号属于（）。
A 载波信号B 伪随机噪声码C 随机噪声码D 捕获码12、P码属于（）。
A 载波信号 B 伪随机噪声码 C 随机噪声码 D 捕获码13、消除电离层影响的措施是（）。
A 单频测距B 双频测距C L1测距＋测距码测距D 延长观测时间15、GPS绝对定位的中误差与精度因子（）。
A 成正比B 成反比C 无关D 等价16、不同测站同步观测同卫星的观测量单差可消除（）影响。
A 卫星钟差B 接收机钟差C 整周未知数D 大气折射17、不同测站同步观测同组卫星的双差可消除（）影响。
A 卫星钟差B 接收机钟差C 整周未知数D 大气折射18、不同历元不同测站同步观测同组卫星的三差可消除（）影响。
A 卫星钟差B 接收机钟差C 整周未知数D 大气折射19、西安－80坐标系属于（）。
A 协议天球坐标系B 瞬时天球坐标系C 地心坐标系D 参心坐标系20、通常所说的RTK定位技术是指（）。
A 位置差分定位B 伪距差分定位C 载波相位差分定位D 广域差分定位21、LADGPS是指（）。
A 局域差分系统B 广域差分系统C 事后差分D 单基站差分22、VRS RTK是指（）。
A 局域差分B 广域差分C 单基站RTKD 网络RTK24、不可用差分方法减弱或消除的误差影响（）。
A 电离层延迟B 对流层延迟C 卫星钟差D 接收机的内部噪声25、周跳的检测一般在数据处理的（）环节中进行。
A 预处理B 基线解算C 无约束平差D 约束平差26、GPS定位中的卫星钟改正参数从（）中获取。
A 导航电文B 测距码C L1载波D L2载波32、WGS-84坐标系属于（）。
A 协议天球坐标系B 瞬时天球坐标系C 地心坐标系D 参心坐标系33、HDOP称为（A ）精度衰减因子。
A 平面B 高程C 几何D 时间34、不是GPS用户部分功能的是（ D）。
A 捕获GPS信号B 解译导航电文，测量信号传播时间C 计算测站坐标，速度D 提供全球定位系统时间基准36、GPS卫星信号的基频是（ C ）。
A 1575.42MHzB 1227.36MHzC 10.23MHzD 1.023MHz39、RTK数据链发送的是（ A ）数据。
A 基准站坐标修正数B 基准站载波相位观测量和坐标C 基准站的测码伪距观测量修正数基准站的测码伪距观测量修正数D 测站坐标40.A-S是指（ D ）。
A 精密定位服务B 标准定位服务C 选择可用性D 反电子欺骗42、北京时间与GMT时间的差别是（A ）。
A 北京时间比GMT时间快8小时B 北京时间与GMT时间慢8小时C 不能比较D 北京时间与GMT相差0小时43、西安80大地坐标系属（）。
A 协议地球坐标系B 协议天球坐标系C 参心坐标系D 地心坐标系44、TDOP称为（D ）精度衰减因子。
A 平面B 高程C 几何D 时间50、消除多路径误差影响的方法是：( )A 动态定位B 静态定位C 码相位观测D 载波相位观测51、码相位观测的误差比载波相位观测误差( A )A 大B 小C 相同D 无关52、天线的几何中心与相位中心之间的距离是( D )A 统一的B 相同的C 固定的D 变化的53、最常用的精度衰减因子是 ( )A PDOPB VDOPC HDOPD GDOP54.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55. 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（）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57. 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，最大距离可为平均距离的（ B ）倍。
A、1～2B、2～3C、1～3D、2～458、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精密定位工作的是。
AA、基线较短B、基线较长C、基线≥40kmD、基线≥30km59.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。
C60.、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，RTK定位测量的精度最高的是。
CA、两个已知点上B、一个已知点高C、两个已知点和它们的连线上D、两个已知点连线的精度高61、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的是。
CA、对流层折射对观测量的影响B、多路径误差对观测量的影响C、电离层折射对观测量的影响D、相对论效应对观测量的影响62、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。
AA、整周跳变B、相对论效应C、地球潮汐D、负荷潮63.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，2005年以前在载波2L上调制有。
AA、P码和数据码B、C/A码、P码和数据码C、C/A和数据码D、C/A码、P码64、根据修订后的〈全球定位系统(GPS)测量规范〉规定，GPS测量按其精度划分为六级。
其中用于国家基本控制测量的是。
CA、A级B、B级C、C级D、D级三、多选题1、与经典测量方法相比，GPS的特点有（）A、定位精度高B、经济效益显著C、任何环境下均可使用D、自动化程度高E、可全天候观测F、可同时测定点的三维位2、GPS时间系统（）A、全球定位系统(GPS)建立了专用的时间系统B、由GPS的主控站原子钟所控制C、起点与国际原子时系统相同D、采用原子时秒长E、连续的时间系统，不跳秒3、精密星历（）A、是在事后向用户提供在其观测时间的卫星精密轨道信息，因此称为后处理星历B、该星历的精度，目前可达米级，进一步的发展可望达到分米级C、通过卫星的无线电信号向用户传递的，无偿地为所需要的用户服务D、避免了预报星历外推的误差E、主要服务于精密定位F、可向民用用户提供4、当测站距离较近时，在单差观测值中（）A、消除了卫星钟钟差的影响B、削弱了电离层、对流层的影响C、削弱了卫星星历误差的影响D、消除了接收机钟钟差的影响5、当测站距离较近时，在双差观测值中（）A、消除了卫星钟钟差的影响B、削弱了电离层、对流层的影响C、削弱了卫星星历误差的影响D、消除了接收机钟钟差的影响6、求差法既有优点，也有缺点，其缺点表现在（）A、数据利用率较低，好的观测值因与之配对的数据出问题而无法被利用B、引进了比位置矢量更为复杂的基线矢量C、差分观测值是相关的，增加了计算工作量D、两站间的数据采样率不同时，则无法求差E、采用求差法时多余参数已被消去，因此难以对这些参数作进一步研究F、在求差过程中有效数字将迅速减少，计算中凑整误差等影响将增大7、载波相位观测值（）A、高精度定位中的主要观测量B、可能存在周跳C、测量精度一般为1～2mmD、可能存在整周模糊度8、下列关于伪距差分，描述正确的有（）A、基准站要提供所有卫星的伪距改正数B、用户接收机观测任意4颗卫星，利用改正后的伪距就可完成定位C、比单点定位精度高，但比位置差分定位的精度要低，一般点位误差约±2.0mD、实施简单E、差分精度不随基准站到用户的距离而变化F、观测过程中不出现失锁现象，虽经过外推可以获得失锁历元的位置，但精度较差9.下列关于GPS测量误差的描述，正确的有（）A、轨道误差属于系统误差B、卫星钟差属于偶然误差C、接收机钟差属于偶然误差D、大气折射的误差属于系统误差E、多路径效应引起的误差属于偶然误差F、观测误差属于偶然误差10、为了减弱和修正GPS测量中系统误差对观测量的影响，一般根据系统误差产生的原因而采取不同的措施，其中正确的应包括（）A、引入相应的未知参数，在数据处理中联同其它未知参数一并解算B、建立系统误差模型，对观测量加以修正C、将不同观测站对相同卫星的同步观测值求差，以减弱或消除系统误差的影响D、简单地忽略某些系统误差的影响11、削弱卫星星历误差的方法（）A、建立卫星跟踪网进行独立定轨B、短弧法C、采用轨道松弛法处理观测数据D、同步观测值求差E、忽略轨道误差（用于实时定位工作）12、以下关于对流层（延迟）的说法，正确的有（）A、对流层指从地面向上50km部分的大气层，包括对流层和平流层B、对流层延迟由干气延迟和湿气延迟两部分组成C、常用的对流层改正模型有Hopfield模型和Saastamoinen模型D、当测站间距离较远或者两测站的高差相差甚大时，两测站的对流层延迟的影响在差分观测值中仍不可忽视E、在某一测站，随着高度角的增加，对流层延迟逐渐减小。
地平方向时对流层延迟最大，天顶方向时对流层延迟最小F、对于高精度GPS监测，除了要考虑监测距离要适当外，还应考虑测站间的高差不要太大13、以下关于电离层（延迟）的说法，正确的有（）A、高出地表50～1000km的大气层称为电离层B、电离层影响电磁波传播的主要因素是电子密度C、在GPS定位中，一般常采用Saastamoinen模型进行电离层延迟改正D、在短基线上使用单频接收机不能获得很好的相对定位结果E、对于双频用户可以利用双频观测值进行电离层改正F、当测站间距离较远时，两测站的电离层延迟的影响在差分观测值中仍不可忽视G、某一测站的电离层延迟，随高度角的增加而减小。
当高度角较小时，变化幅度较大；反之较小14、以下关于多路径效应的说法中，正确的有（）A、进入接收机天线的直接波和反射波所引起的干涉时延效应B、是GPS测量的一种重要误差来源，严重时将引起载波相位观测值的频繁周跳甚至接收机失锁，损害GPS定位的精度C、对伪距测量和对载波相位测量的影响相同D、目前在数据处理中还难以模型化以削弱其影响E、解决多路径效应的最好方法在于采取预防措施，如选择合适的站址、采用性能良好的天线、改善接收机的设计等15、关于GPS网图形设计的一般原则，以下说法正确的有（）A、GPS网一般应通过同步观测边构成闭合图形，以增加检核条件，提高网的可靠性。
