1、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1510km，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
2、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
3、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。在实
4、践中应用甚广。二、名词解释（每小题4分,共20分）1.GPS 卫星的导航电文2. 同步观测环3.静态定位4.GPS 全球定位系统5.岁差三、问答题（60分）1.试述 WGS84坐标系的几何定义（8分）2.如何减弱多路径误差（8 分）3.简述 GPS 网的布网原则（9分）4.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。 （10分）5. GPS 技术设计中应考虑哪些因素？（10分）6.结合专业知识，论述 GPS 在 GIS 中的应用（15 分）模拟试题（1 ）参考答案一、填空（每空1分，共20分）1） 南北极 2） 40 3）几何 4）空间卫星 地
5、面监控 用户接收5）横轴墨卡托投影6) 与 GPS 卫星有关的误差 与卫星信号传播有关的误差 与接收机有关的误差7) 点连 边连8) WGS849)同步观测10）电离层折射11）整周跳变12）空间位置图形强度因子13） 7.5 14）载波相位测量法15）相对钟差二、名词解释（每小题4分,共20分）1.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。2. 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。3.静态定位答：如果在定位时，接收机的
6、天线在跟踪 GPS 卫星过程中，位置处于固定不动的静止状态，这种定位方式称为静态定位。4.GPS 全球定位系统答：GPS 全球定位系统是一个空基全天候导航系统，它由美国国防部开发，用以满足军方在地面或近地空间获取一个通用参照系中的位置，速度和时间信息的要求。5.岁差答：在日月引力和其他天体引力对地球隆起部分的作用下，地球自转轴方向不再保持不变，这使春分点在黄道上产生缓慢的西移现象，这种现象在天文学中称为岁差。三、问答题（60分）1.试述 WGS84坐标系的几何定义（8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
7、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。2.如何减弱多路径误差（8 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。3.简述 GPS 网的布网原则（9分）答：为了用户的利益，GPS 网图形设计时应遵循以下原则：（1）GPS 网的布设应视其目的，作业
8、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。4.试分别写出测距码伪距观测方程和载波相位伪
9、距观测方程（标明各个符号的含义） ，并比较它们的异同。 （10分）伪距观测方程 drion：电离层延迟改正；drtrop：对流层延迟改正。载波相位伪距观测方程：载波相位观测值（cycle） ；：载波波长（m）：站星距（m） ；c ：真空中的光速（m/s）：接收机钟差（s） ； ：卫星钟差（s）：对流层折射（m） ； ：电离层折射（ m）：卫星星历误差（m） ； ：整周模糊度 （cycle） ；t ：观测历元时刻。5. GPS 技术设计中应考虑哪些因素？（10分）答：技术设计主要是根据上级主管部门下达的测量任务书和 GPS 测量规范来进行的。它的总的原则是，在满足用户要求的情况下，尽可能减少物资
10、、人力和时间的消耗。在工作过程中，要考虑下面一些因素：（1）测站因素；（2）卫星因素；（3）仪器因素；（4 ）后勤因素。6.结合专业知识，论述 GPS 在 GIS 中的应用（15 分）GPS 原理及应用模拟试题（2 ）一、填空（每空1分，共20分）1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 用户接受 部分。2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3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 。4根据不同的用途，GPS 网的图形布设通常有 点连 式、 边连 式、网
11、连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。5VDOP 代表 垂直分量精度因子 6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。地面的观测者每天可提前4min 见到同一颗卫星，可见时间约为 5 小时。这样，观测者至少能观测到4颗卫星，最多可观测到11颗卫星。7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 静态 定位和 动态 定位；若按参考点的不同位置，又可分为单点 定位和 相对 定位。8GPS 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
12、，采取 空间距离后方交会 的方法，确定待定点的空间位置。9GPS 信号接收机，按用途的不同，可分为 导航 型、 测地型 和 授时型 等三种。二、名词解释（每小题4分,共20分）1.GPS 全球定位系统2星历误差3SA 技术4伪距三、问答题（60分）1.简述 GPS 网的布网原则（12分）2什么是相对论效应？（8 分）3简述卫星大地测量的作用。 （10分）4简述 GPS 卫星的主要作用。 （10分）5结合专业知识，论述 GPS 在 GIS 中的应用（20 分）GPS 原理及应用模拟试题（2）参考答案一、填空（每空1分，共20分）1）空间卫星 地面监控 用户接收2）横轴墨卡托投影3）与 GPS 卫
13、星有关的误差 与卫星信号传播有关的误差 与接收机有关的误差4）点连 边连 5）垂直分量精度因子6）11 57）静态 动态 单点 相对8） 空间距离后方交会 9） 导航 测地型 授时型二、名词解释（每小题5分,共20分）1.GPS 全球定位系统答：GPS 全球定位系统是一个空基全天候导航系统，它由美国国防部开发，用以满足军方在地面或近地空间获取一个通用参照系中的位置，速度和时间信息的要求。2星历误差答：实际上就是卫星位置的确定误差。星历误差是一种起始数据误差，其大小主要取决于卫星跟踪站的数量及空间分布、观测值的数量及精度、轨道计算时所用的轨道模型及定轨软件的完善程度等。3SA 技术答：其主要内容是：（1）在广播星历中有意地加入误差，使定位中的已知点（卫星）的位置精度大为降低；（2）有意地在卫星钟的钟频信号中加入误差，使钟的频率产生快慢
