现代电子导航信息系统习题集

现代电子导航信息系统

习题集

1.目前世界上主要的全球卫星导航系统和区域性卫星导航系统分别有哪些？

GNSS:GPS,GLONASS,Galileo，北斗系统。RNSS:DORIS,IRNSS,QZSS,北斗双星系统2.GPS 卫星导航系统的注入站、跟踪站和监控站各自的功能是什么？

注入站：在主控站的控制下，在卫星通过其上空时，将该卫星的导航电文利用S 波段载波注入给该卫星

跟踪站：将伪距，多普勒积分值，气象信息，卫星时钟及海军水面兵器中心发来的参考星历等数据送给主控站

监控站：用以对GPS星座的所有卫星进行实时跟踪测量的设施，所有收集到的数据送给主控站

3.GPS 卫星发射的信号是由哪三部分组成的？

载波，测距码，导航电文

4.GPS 信号各自采用哪两种频率的载波和伪随机码？

载波L1:1575.42MHz，载波L2:1227.60MHz

C/A码：1.023MHz，P码：10.23MHz

5.简述 C/A 码和 P 码的特点。

C/A码是一种低速，短周期的伪随机码，码长较短，易于捕获，测距精度较低，也称粗码。

P码是一种快速，长周期的伪随机码，由两个码长为互素的字码复合而成。测距精度高，也称精码。

6.简述 GPS 导航电文(D 码)的基本结构。

导航电文是二进制编码的文件，一个完整的导航电文有25帧，共37500bit，需

12.5min才能播放完，每帧导航电文共1500bit，占30s。每帧导航电文被均分成

5个子帧，各占6s，第4和第5子帧包含所有卫星星历，各包含25页，每个子帧又可以分成10个字，每个字0.6s。

7.GPS 卫星导航系统的误差主要来自哪几个方面？

1.用户距离误差包括卫星误差，信号传播误差及接收机噪声，

2.几何误差，

3.速

度测量误差，4.海图标绘误差

8.GPS 接收机定位误差的大小与什么有关？

1.接收机通道间偏差：多通道接收机包含多个并行的通道，每个通道都能独立连

续跟踪一颗或以上的卫星，多通道接收机因各通道硬件路径不同会产生通道偏差。

2.噪声误差：噪声是电路或系统中不含信息量的电压或电流。各种电气设备可引

起不同形式的干扰。

3.量化误差:GPS接收机通过本机伪码与接收机伪码跟踪并同步来测量伪距，根据

码元的宽度，测量误差可以量化在一定范围内。

9.用户与 GPS 卫星间的位置对定位精度有何影响？

用户与卫星间的几何位置好，定位误差小，几何位置差，定位误差大。用户与卫星间的几何关系对定位误差影响的大小，可用几何精度因子GDOP来表征。GDOP 值越小，表明选用的卫星的几何形状越理想，使位置和时间的误差值也相应减小10.GPS 接收机通常选用仰角大于多少的卫星？为什么？

卫星信号在对流层中产生的传播延迟与大气温度，压力，卫星的仰角等因素有关，而对于频率低于30GHz的电磁波与频率无关因此GPS双频道接收机不能校正对流层折射误差。对流层传播延时误差与卫星仰角有关，仰角越小，误差越大。

因此需选用仰角为5°~85°之间的卫星。

11.写出目前常用的 DGPS 定位方法

DGPS根据修正数据的处理方法可分为位置DGPS，伪距DGPS，相位平滑伪距DGPS，载波相位DGPS。

根据作用范围，可分为局域DGPS，局域增强DGPS LAAS，广域DGPS和广域增强系统WAAS

12.船用 GPS 接收机有哪三种启动方式？分别在什么条件下进行启动？

1.冷启动：GPS接收机在不知道星历，历书，时间和位置的情况下开机，需要较

长时间才能正常定位。须进行初始化输入。

2.热启动：GPS接收机在存有星历，历书，时间和位置的情况下开机，热启动时

卫星接收机不需要初始化操作，当参考振荡器加热后，GPS接收机便自动搜捕卫星更新船位

1.AIS 设备有哪些不同类型。

根据AIS设备运行时位置是否发生变化，可分为固定式AIS设备和移动式AIS设备，根据AIS设备安装位置的不同，又可将航海AIS设备分为船载AIS设备，岸基AIS设备和空间AIS设备

2.简述 AIS 的不同信息类型。

1.船位报告

2.基地台报告

3.静态和与航程有关的数据

4.二进制编址的信息5对

二进制信息的确认6二进制广播信息7.UTC/日期查询8.UTC/日期回应9.编址安全信息10.安全信息的确认

3.叙述 AIS 三种工作模式。

1.自主和连续模式：一个自主工作的台站应决定它自己发送的时间安排，这样

的台站应自动的解决同其他台站时间安排的冲突，该模式可在所有海域使用

2.指配模式：一个以指配模式工作的台站在决定它何时应发射时，要考虑指配

消息的发送计划，这种模式由岸台指定。

3.轮询模式：指AIS只有在受到其他船或管理当局询问时，才发送信息。此时

站点只响应来自某一船舶或管理机构的问询。

4.什么是 SOTDMA？

自组织时分多址SOTDMA是动态自组织预约时隙，即当某艘船报文预约占用某一时隙，只能连续占用该时隙4帧，到第4帧时，必须释放该时隙给其他船只预约，本身再重新计算并预约其他时隙。

5.船载 A 类 AIS 设备由哪些基本部件组成？

船载A类AIS设备基本组成部件包括电源，主机，最小键盘与显示设备(MKD)和天线等。

6.船载 A 类 AIS 设备可以发射和接收哪四种类型的数据？各种数据更新率是多

少？

静态信息-这种信息在自主和连续工作模式下每隔6min广播1次，但有信息更新或被询问时，则立即发送

动态信息-共分为八种类型如下：

1.锚泊或靠泊且移速不大于3kn 3min

2. 锚泊或靠泊且移速大于3kn 10s

3.航速<14kn 10s

4.航速<14kn且正在改变航向 3s

5.航速14-23kn 6s

6.航速14-23kn且正在改变航向 2s

7.航速>23kn 2s

8.航速>23且正在改变航向2s

当船载AIS设备确认为同步标示台时更新间隔类型1-5将变为2s