GPS思考题和参考答案(2009)

GPS思考题及参考答案

1．L1载波上没有P码信息。（×）

L1载波上有P码信息，用于捕获P码

2．精密星历可以用于实时导航之中。（×）

精密星历是后处理星历，不能用于实时导航中

3．WGS-84是一种协议坐标系。（√）

4．GPS相对定位中至少需要两台接收机。（√）

5．LADGPS是局部区域差分系统的简称。（√）

6．天球坐标系和地球坐标系无关，因此常用天球坐标系描述卫星的位置。（√）

7．从时间系统的实质来说，GPS时间系统是一种原子时。（√）

8．GPS载波相位观测值在接收机间求差可以消除接收机的钟差。（×）GPS载波相位观测值在星站二次差分可以消除接收机的钟差。

9．在平面控制中，地方坐标系和WGS84存在着一定的关系，一般是先进行旋转后平移，实现两坐标的转换。（×）

在平面控制中，地方坐标系和WGS84存在着一定的关系，一般是先进行平移后旋转，实现两坐标的转换。

10、在观测中要求卫星高度角的目的主要是减弱电磁波在大气层传

播的误差。（√）

11、地球自转轴长周期变化，引起黄道缓慢变化，称为岁差。（√）

12.升交点的赤径，轨道的倾角，唯一的确定了卫星轨道平面和地球体的相对定位。（√）

13.GPS中定位中获得的是大地高，可以直接纳入我国高程系统。（×）

GPS中定位中获得的是大地高，不可以直接纳入我国高程系统。

14.地球瞬时自转轴在天球上随时间而变，称极移。（×）

地球瞬时自转轴在地球上随时间而变，称极移。

15.GPS定位结果的转换可以在约束平差过程中实现。（√）

16.WGS84坐标系是一种理论坐标系。（×）

WGS84坐标系是一种协议坐标系。

17. 实时导航中可以使用精密星历。（×）

实时导航中使用广播星历。

18. GPS网平差是以野外原始观测数据值为基本观测量。（×）

GPS网平差是以基线解算后获得的基线向量为基本观测量。

19.不同的坐标系之间一般存在着平移和旋转关系。（√）

20. 天球坐标系描述卫星的瞬时位置比较方便。（√）

21.地球自转轴长周期变化，引起黄道缓慢变化，称为岁差。（√）

22.开普勒六参数中，真近角点V确定了任意时刻卫星在轨道上的位置。（√）

23.GPS接收机测定点在WGS84坐标系中的坐标差，这是绝对定位。（×）

GPS接收机测定点在WGS84坐标系中的坐标差，这是相对定位。

24.GPS定位中采用的RTK技术是属于相对静态定位方式。（√）

25.GPS时间系统由GPS卫星上高精度原子钟控制。（×）

26.GPS卫星是一种随机噪声码。（×）

27.C/A码信号由L1载波传输，P码信号是由L2载波传输。（×）

28.载波信号是一种被调制的信号，只限用来转载、传输测距码信号和导航电文等。（×）

29.C/A码的精度高于P码精度。（×）

30.单点定位至少需要四颗卫星信号同时被接收。（√）

31..观测窗口中卫星几何图形优劣由几何图形强度因子ＧＤＯＰ值反映，ＧＤＯＰ值愈大，几何图形分布愈好。（×）

32..当基线测量精度相当时，基线≤２０KM，适选择单频接收机。

（√）

33..当ＧＰＳ接收机只用于建立平面控制网时，接收机无线高度测量精度和平面控制网精度无关。（×）

34. GPS定位中采用的RTK技术是属于单点动态定位模式(×)

35. GPS时间系统由GPS卫星上高精度原子钟控制；（×）

36. GPS信号是一种随机噪声码；（×）

37. C/A码信号由L1载波传送、P码信号由L2载波传送；（×）_

38. 载波信号是一种被调制的信号，只能用来加载传送测距码信号和导航

电文；（×）

39. C/A码的精度低于P码精度；（√）

40. 米级单点定位至少需要同步观测四颗卫星；（√）

41. 观测窗口中卫星几何图形优劣由几何位置精度因子PDOP值反映，PDOP

值愈大，几何图形分布愈好；（×）

42. GPS控制网布设不受通视条件和距离限制；（×）

43. GPS平面控制网精度和GPS天线高量测精度有关；（√）

44．GPS广播星历解算结果属独立坐标系。（×）

45．SA政策是指选择可用性，AS政策是指反电子欺骗。（√）

46.观测窗口中卫星几何图形优劣由几何位置精度因子PDOP值反映，PDOP 值愈大，几何图形分布愈好。（×）

47．GPS网的同步环观测要求相互通视。（×）

48．某GPS点的高程精度比平面精度高。（×）

49．WGS-84坐标系是一种左手协定坐标系。（×）

50．确定整周未知数N

和探测周跳是解决同一个问题。（×）

51．GPS信号都源于一个公用的10.23MHz基准信号。（√）

52．GPS网的点和点间要求通视。（×）

53．某GPS点的高程异常值等于该点的大地高和正常高之差。（√）

54. GPS定位中采用的RTK技术是属于单点动态定位模式(×)

55. GPS时间系统由GPS卫星上高精度原子钟控制；（×）

56. C/A码信号由L1载波传送、P码信号由L2载波传送；（×）

57. 载波信号是一种被调制的信号，只能用来加载传送测距码信号和导航

电文；（×）

58. GPS平面控制网精度和GPS天线高量测精度有关；（√）

59. GPS定位中采用的RTK技术是属于相对静态定位模式( × )

60. GPS时间系统由GPS卫星上高精度原子钟控制；（×）

61. C/A码信号由L1载波传送、P码信号由L2载波传送；（×）

62. C/A码的精度低于P码精度；（√）

63. 观测窗口中卫星几何图形优劣由几何位置精度因子PDOP值反映，PDOP

值愈大，几何图形分布愈好；（×）

64. GPS控制网布设不受通视条件和距离限制；（×）

65. GPS广播星历解算结果属独立坐标系。（×）

66．SA政策是支选择可用性，AS政策是指反电子欺骗。（×）

67．岁差是长周期误差，章动是短周期误差。（√）

68．GPS网的同步环观测要求相互通视。（×）

69．某GPS点的高程精度比平面精度高。（×）

和探测周跳是解决同一个问题。（×）70．确定整周未知数H

71．GPS信号都源于一个公用的10.23MHz基准信号。（√）

72．GPS网的点和点间要求通视。（×）

73.地球自转轴长周期变化，引起黄道缓慢变化，称为岁差。（√）

74.开普勒六参数中，真近角点V确定了任意时刻卫星在轨道上的位置。（√）

75.GPS接收机测定点在WGS84坐标系中的坐标差，这是绝对定位。（×）

GPS接收机测定点在WGS84坐标系中的坐标差，这是相对定位。

76. GPS网平差是以野外原始观测数据值为基本观测量。（×）

GPS网平差是以基线解算后获得的基线向量为基本观测量。

77.不同的坐标系之间一般存在着平移和旋转关系。（√）

79. 天球坐标系描述卫星的瞬时位置比较方便。（√）

80.升交点的赤径，轨道的倾角，唯一的确定了卫星轨道平面和地球体的相对定位。（√）

81.GPS中定位中获得的是大地高，可以直接纳入我国高程系统。（×）

GPS中定位中获得的是大地高，不可以直接纳入我国高程系统。

82.地球瞬时自转轴在天球上随时间而变，称极移。（×）

地球瞬时自转轴在地球上随时间而变，称极移。

83.GPS定位结果的转换可以在约束平差过程中实现。（√）

85．GPS载波相位观测值在接收机间求差可以消除接收机的钟差。（×）GPS载波相位观测值在星站二次差分可以消除接收机的钟差。

86．L1载波上没有P码信息。（×）

L1载波上有P码信息，用于捕获P码

87．精密星历可以用于实时导航之中。（×）

精密星历是后处理星历，不能用于实时导航中

88.GPS相对定位中至少需要两台接收机。（√）

89．LADGPS是局部区域差分系统的简称。（√）

90、测地型接收机，主要采用伪距观测进行定位。（×）

测地型接收机，主要采用载波相位观测进行定位。

91、GPS高程是一种大地高。（√）

92、GPS定位的实质是空间距离后方交会。（√）

93、经过基线解算，获得了z

?,

,，而且它们是不相关的。（×）

?

y

x?

经过基线解算，获得了z

?,

?

,，而且它们是相关的。

y

x?

94、利用信号进行速度测量，是基于站星距离的测量。（√）

95．美国对GPS用户的限止主要采取ＡＳ（选择可用性）、ＳＡ（电子欺骗）。

96．构成GPS全球卫星定位系统的三大部分是空间卫星、地面监控系统和用户接收机。

97．GPS卫星星座由２４颗卫星组成，地面上同时最少能观测定４颗卫星。

98．GPS测距码有__Ｃ／Ａ码___和___Ｐ码___两种。

99．GPS卫星星历反映的是卫星轨道参数信息。

100．GPS接收机按其接收信号频率可分单频和双频_。

101．载波相位定位的技术难题是整周未知数确定和控制修复整周跳变。

102. GPS卫星星座需要在夹角为___55____度的轨道面上分別布置____4_____颗卫星，才能保证地面上无遮挡情况下，同时最少观测____4_____颗卫星。

103. GPS卫星信号包括__载波、_ 测距码和__导航电文__ ____。

104、 GPS卫星导航电文提供的是____卫星轨道参数_______和____卫星钟、大气等改正__两大类信息。

105、GPS接收机从仪器结构来划分，可分为___天线单元__、___接收单元__、 __控制记录单元__和____供电____四大主要部分。

106. GPS测量时，卫星钟和接收机钟均采用______GPS______时间系统，该系统和____UTC______时间相似，均为原子时。

107. GPS标准相对静态定位数据处理流程为___数据釆集___、_数据传输_、___数据预处理_、_____基线解算_____和_____GPS网平差______。

108.两台以上接收机非同时对同一组卫星进行观测所构成的基线网称异步

基线网_（环）_。

109. GPS卫星星历分为____广播星历____和____精密星历_______两种。

110. GPS信号是由______卫星钟的基本频率10.24MHZ _______产生的。

111. GPS接收机从仪器结构来划分，可分为_整体式_和_分体式__两大类。

112. 两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进行的观测称_同步观测。

113. 4台接收机观测的同步独立基线数为______(4-1)=3____________。

114． P码是精码， C/A码是粗码。

115．观测站和四颗观测卫星构成的六面体体积越大，所测卫星在空间的分布范围越大，GDOP值越小，观测精度越高。

116．GPS卫星轨道高度为 20200公里，运行周期为11小时58分恒星时117．GPS工作卫星是由分布在 6个轨道面内 24 颗卫星组成。

118. GPS工作卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站、五个监控站

119.观测站和四颗观测卫星构成的六面体体积越小，所测卫星在空间的分布范围越小，GDOP值越大，观测精度越低。

120．GPS测量的基准包括WGS-84和国家大地坐标系。

121. 天球坐标系适合描述天体或卫星的位置，地球坐标系适合描述地面点的位置。

122．卫星的运动可分为岁差和章动的叠加。

123．伪随机噪声码又叫伪随机码或伪噪声码，简称 PRN

124．大地测量基准包括WGS-84坐标和国家大地坐标，它们之间的转换参数包括三个平移因子、三个旋转因子和一个尺度因子（布尔沙-沃尔夫模型），这种平差方法叫七参数法。

125．地球自转轴的变化可分解为一个长周期变化即岁差和一系列短周期变化即章动的叠加。

126．卫星的运动状态可用 6 个开普勒轨道根数和 9 个反映摄动力影响的参数描述。

127．天球坐标系适合描述卫星的位置，地球坐标系适合描述地面点的位置。

128．GPS测量可确定运动载体的三维状态参数和三维姿态参数。

129． GPS/INS导航，按照综合深度，可以把综合系统大体分为两类，一类是松散结合，另一类是紧密结合。

130. 定义坐标系的方法有两种，分别是理论定义坐标系，和协定坐标系，其中WGS84坐标系是一种协定坐标系。

131. DOP在GPS定位中是指精度因子，我们常用的四个DOP值分别是HDOP 、VDOP、 PDOP 和 TDOP 。

132. 接收机全面检验的内容有一般检验、通电检验、实测检验三种。

133．GPS测量的作业模式有（任写三种）经典静态定位、快速静态定位、

准动态定位 。

134. 载波相位测量中，需要重建载波，这两种重建载波的方法是码相关法、

平方法 。

135. GPS 是英文 Global Positioning System 缩写,中文含义是 全球定位系统。GNSS 是全球导航卫星系统，RTG 是指全球实时GPS 差分系统。

136. 地球瞬时自转轴在地球上随着时间而变，称为 极移 。

137. GPS 定位系统中，采用的是 GPS 时间系统，该系统的时间基准是原子时秒长。北京时间是一种当地的协调世界时 。

138. GPS 卫星导航电文，主要包括卫星星历、时钟改正、电离层时延改正 、

工作状态信息和 C/A 码转换到捕获P 码的信息 。

139. 接收机按照用途可分为导航型、测地型、授时型三种 。

140．直接测定点在WGS84坐标系中的坐标，称为 绝对定位，而确定两台

接收机天线之间的相对位置，称为相对定位 。

141. GPS 卫星导航中，使用的三种基本原理是单点动态定位、实时差分动

态定位、后处理差分动态定位 。

142. GPS 网平差分为三种，分别是无约束平差、约束平差 和GPS 网和地

面网联合平差。

143．接收机按用途分类可分为单点动态定位 、 实时差分动态定位 和

后处理差分动态定位 三类。

144．GPS 数据处理的流程为数据采集，数据传输 ，预处理， 基线解算

和网平差 。

145．GPS 定位方式中，依测距原理分为 伪距 、 载波 和 差分 定

位等。

146．GPS 定位和导航中，定位结果可以表示为 大地经度 、 大地纬度 和

大地高。

147．GPS 绝对定位又称单点定位 定位，根据接收机天线的状态又分为静态 绝对定位和 动态 绝对定位。而广泛用于大地测量、精密工程测量和地理基础

框架数据中使用的 相对 定位。

148．按接收机的载波频率分类，可得到接收机分为 单频 接收机和

双频 接收机两类。

149．单点GPS 差分按基准站发送的信息方式来分，可以分为 位置 差分、

伪距 差分和 载波相位 差分。

150．通常使用的GPS 测量的作业模式 静态定位、快速静态定位、准动态

定位、实时动态定位 等。

151．在GPS 数据传输时进行数据分流，生成四个数据文件：观测值、载波

相位、电离层参数、测站信息 文件。

152．数据处理可分为两大部，先进行基线向量的解算，进而是 GPS 网平差

153、在开普勒七参数中，椭圆长半径s a ，偏心率s e ，真近点角s f 唯一地确

定了卫星轨道的形状、大小及卫星轨道上的瞬时位置。

154、导航电文主要包括卫星星历，卫星钟改正参数，时间系统、工作状态信息以及由C/A码确定P码的交换码信息。

155、接收机的检验内容包括一般检视、通电检验和实测检验。

156、GPS卫星平均分布在 6 个轨道平面内，轨道倾角为 55 度，各轨道平面之内相距 60 度，在距地球 202200 公里的高空中运行。

157、天球坐标系和地球自转无关，便于描述卫星的位置。

158、GPS时间系统采用原子时ATI秒长作为时间基准。

159、开普勒六参数中，其中近地点角距表示了开普勒椭圆在轨道平面上的定向。

160、GPS的网形设计中通常有点连式、边连式、边点混合连式、网连式角锁连式、导线网连式，还有星形布设。

161、在GPS定位结果中，所显示的B、L、H是以 WGS-84 坐标为基准的，该坐标系是一种协议坐标系。

162、观测时段：测站上开始接收卫星信号到停止接收，连续观测的时间间隔。

163、同步观测：两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进行的观测。

164、同步观测环：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。

165、独立观测环：由非同步观测获得的基线向量构成的闭合环。

166、数据剔除率：同一时段中，删除的观测值个数和获取的观测值总数的比值。

167、天线高：观测时接收机天线相位中心至测站中心标志面的高度。

168、参考站：在一定的观测时间内，一台或几台接收机分别固定在一个或几个测站上，一直保持跟踪观测卫星，其余接收机在这些测站的一定范围内流动设站作业，这些固定测站就称为参考站。

169、流动站：在参考站的一定范围内流动作业的接收机所设立的测站。

170、观测单元：快速静态定位测量时，参考站从开始至停止接收卫星信号连续观测的时间段。

171、世界大地坐标系1984（WGS84）：由美国国防部在和WGS72相应的精密星历NSWC—9Z--2基础上，采用1980大地参考数和BIH1984.0系统定向所建立的一种地心坐标系。

172、国际地球参考框架ITRF YY：由国际地球自转服务局推荐的以国际参考子午面和国际参考极为定向基准，以IERS YY天文常数为基础所定义的一种地球参考系和地心（地球）坐标系。

173、静态定位测量：通过在多个测站上进行若干时段同步观测，确定测站之间相对位置的GPS 定位测量。

174、快速静态定位测量：利用快速整周模糊度解算法原理所进行的GPS静态

定位测量。

175、永久性跟踪站：长期连续跟踪接收卫星信号的永久性地面观测站。

176、单基线解：在多台GPS 接收机同步观测中，每次选取两台接收机的GPS

观测数据解算相应的基线向量。

177、多基线解：从m(m ≥3)台GPS 接收机同步观测值中，由m-1 条独立基线

构成观测方程，统一解算出m-1 条基线向量。

178、星历：是不同时刻卫星在轨道位置上的坐标值。卫星星历的提供方式

通常有两种预报星历广播星历和后处理星历精密星历。

179、广播星历：卫星发播的无线电信号载有预报一定时间内卫星轨道参数

的电文信号。

180、精密星历：由若干个卫星跟踪站所得到的观测数据经事后处理计算出

的卫星轨道参数供卫星精密定位等使用

181、单差：两个不同观测站接收机同步观测同一卫星相位观测值之差

182、双差：两个不同观测站接收机同步观测两颗卫星所得两个单差之差

183、三差：两个不同观测站对同一对卫星不同历元的两个双差之差

184、绝对定位：也叫单点定位,即利用GPS 卫星和用户接收机之间的距离观

测值直接确定用户接收机天线在WGS-84坐标系中相对于坐标系原点(地球质心)

的绝对位置。

185、航路点：一系列均匀分布于路径上的坐标点叫做航路点。

186、多路径效应：由于多路径的信号传播所引起的干涉时延效应被成为多

路径效应

187、伪随机码：是一个具有一定周期的取值0和1的离散符号串。它不仅

具有高斯噪声所有的良好的自相关特性，而且具有某种确定的编码规则。

188、GPS 基准：GPS 基准通常指的是位置基准、方位基准和尺度基准。

189、 瞬时极天球坐标系：原点位于地球质心，Z 轴指向瞬时地球自转方向

（真天极），X 轴指向瞬时春分点，Y 轴按构成右手坐标系取向。

190、世界时：以平子夜为零时起算的格林尼治平太阳时称为世界时。

191、周跳：如果在跟踪卫星过程中，由于某中原因，如卫星信号被障碍物

挡住而暂时中断，或受无线电信号干扰造成失锁。这样，计数器无法连续计数。

因此，挡信号重新被跟踪后，整周计数就不正确，但是不到一个整周的相位观测

值仍是正确的。这种现象称为周跳。

192、PDOP ： 空间位置精度因子,332211q q q PDOP ++=

193、约束平差：又称非自由网平差，平差时以国家大地坐标系，或地方坐

标系的某些点的坐标，边长和方位角为约束条件，顾及GPS 网和地面网之间的转

换参数进行平差计算。

194、有效观测卫星：在各时段中观测，观测时间符合规定的卫星，为有效

卫星。

195、 GPS 导航：利用GPS 来确定航体运动到什么地方和向哪个方向运动的

意思。

196、GDOP : 几何精度因子,44332211q q q q GDOP +++=

197、无约束平差：平差时以国家大地坐标系或地方坐标系的某些点的坐标、

边长和方位角为约束条件，顾及GPS 网和地面网之间的转换参数进行平差计算。

198、GPS 时间系统：采用原子时间ATI 秒长作为时间基准，但时间起算的

原点定义在1980年1月6日UTC0时。

199、WGS —84坐标系：是World Geodical System-84（世界大地坐标系-84），

它是一个地心地固坐标系统。WGS-84坐标系统由美国国防部制图局建立协议地

球坐标系CTS ，WGS-84坐标系是目前GPS 所采用的坐标系统，GPS 所发布的星历

参数就是基于此坐标系统。

WGS-84坐标系的坐标原点位于地球的质心，Z 轴指向BIH1984.0定义的协议

地球极方向，X 轴指向BIH1984.0的启始子午面和赤道的交点，Y 轴和X 轴和Z

轴构成右手系。

200、 升交点: 当GPS 卫星由南向北运动时, 其轨道和地球赤道面的一个交

点。

201、 RTK ： 是载波相位差分技术，是实时处理两个测站载波相位观测量的

差分方法，载波相位差分方法分为修正法和差分法。

202、 双差固定解：理论上整周未知数N 是一整数，但平差解算得的是一实

数，将实数确定为整数在进一步平差时不作为未知数求解时，这样的结果称为双

差固定解。

203、 单点动态定位：用安置在一个运动载体上的GPS 信号接收机，自主地

测得该运动载体的实时位置，从而描绘出运动载体的运行轨迹。

204、 双差实数解：理论上整周未知数N 是一整数，但平差解算得的是一

实数，称为双差实数解

205.静态相对定位:两台或两台以上接收机，静止同时观测，获得相对位置

坐标的定位模式。

206.截止高度角：测站至卫星方向和水平面的夹角。

207.GPS 系统：美国国防部于1973年批准建立新一代卫星导航系统——导

航卫星定时测距全球定位系统（Navigation Timing and Ranging Global

Positioning System ），简称全球系统，它是一种可以定时和测距的空间交会定

点的导航系统；可向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置、三维速度和

时间信息，为陆、海、空三军提供精密导航，还可用于情报搜集、核爆监测、应

急通讯和卫星定位等一些军事目的。

208.天球坐标系

天球空间直角坐标系

原点为地球质心M ；z 轴指向Pn ，x 轴指向春分点；y 由Z 和X 轴，右手

系定义。天球空间直角坐标系（x ，y ，z ）

或天球球面坐标系

原点为地球质心M，赤经α为含天轴和春分点的天球子午面；和过天体s 的天球子午面之间的夹角；赤纬δ为原点M至天体s的连线和天球赤道面之间的夹角；向径长r为原点M至天体s的距离。天球球面坐标系（α，δ，r）209. GPS导航:确定运动载体位置、方向、速度及时间等，引导运动载体到达预定目标和记录航迹的系统。

210．多路径误差:由多路经的同信号多路传播时引起干涉时延效应。

在GPS测量中反射信号和来自卫星信号产生干涉，从而引起观测值偏离真值产生多路经误差。

211．预报星历:监控数据时间序列外推估注入的卫星轨道参数；

212、地球坐标系:指地球固定坐标系

213.GPS 系统:GPS简称全球定位系统，它是一种可以定时和测距的空间交会定点的导航系统；可向全球用户提供连续、实时、高精度的三维位置、三维速度和时间信息。

214、GPS现代化计划：GPS信号现代化、开发第三化GPS卫星和地面控制部分现代化。

215、GPS卫星星历:GPS卫星星历描述有关卫星运行轨道的信息。

216、动态相对定位：设置基准站----在测区内部设置基准站，安置接收机连续跟踪观测≥ 4 颗卫星；设置流动站----在运动平台上设置接收机；初始化----另一台流动接收机先于起始点初始化观测 1~2min ；流动观测----初始化后,在保持对卫星连续跟踪观测状态，接收机依预定时间间隔自动同步观测≥ 5颗卫星<1s

217.高程拟合：根据测区内若干公共点上的高程异常值，构造一种曲面来逼近似大地水准面。

218、GPS卫星星历：是描述卫星运动轨道的信息，或者说是一组对应于某一时刻的卫星轨道根数及其变率。

219.静态相对定位：两台或两台以上接收机，静止同时观测，获得相对位置坐标的定位模式。

220．GPS时间系统：采用原子时间ATI秒长作为时间基准，但时间起算的原点定义在1980年1月6日UTC0时。

221.有效观测卫星：在各时段中观测，观测时间符合规定的卫星，为有效卫星。

222. 瞬时极天球坐标系：原点位于地球质心，Z轴指向瞬时地球自转方向（真天极），X轴指向瞬时春分点，Y轴按构成右手坐标系取向。

223. 世界时：以平子夜为零时起算的格林尼治平太阳时称为世界时。

224、简述广域差分GPS系统（WADGPS）的工作流程（P80）。

225、简述广域差分GPS系统（WADGPS）的特点。

226、解释VRS技术（P82）

227. 载波相位观测中，有哪两个难题，试分别解释之，并各举一种方法解

决该问题。

答：载波相位观测中，主要的两个难题是周跳的探测和修复、整周未知数的确定。

如果在跟踪卫星过程中由于某种原因造成卫星失锁，这样计数器不能连续计数，因此，当信号重新被跟踪后，整周计数就不正确，但是不到一个周期的相位观测值仍是正确的，这种现象叫做周跳，可用以下几种方法进行探测和修复：屏幕扫描法、用高次差或多项式拟合法、在卫星间求差法、根据平差后的残差发现和修复整周周跳。

整周未知数的确定有：伪距法、将整周未知数当作平差中的待定参数、多普勒法、快速确定整周未知数法。

228. 天线安置中应注意哪些问题。

答：天线安置应尽可能利用三角架，并安置在标志中心的上方直接对中观测。在特殊情况下，方可进行偏心观测，但归心元素应精密测定。

当天线需安置在三角点觇标的基板上时，应先将觇标顶部拆除，以防止对信号的干扰。这时，可将标志中心投影到基板上，作为安置天线的依据。

天线底板上的圆水准器气泡必须居中。

天线的定向标志线，应指向正北，并顾及当地磁偏角影响，以减弱相位中心偏差的影响。定向的误差依定位的精度不同而异，一般应不超过±3o—5o。

雷雨天气安置天线时应注意将其底盘接地，以防止雷击。

229、观测成果的外业检核的内容有哪些。

答：有同步边观测数据的检核、重复观测边的检核

独立边构成的环闭合差检核、同步环闭合差的检核。

230. 何谓RTK测量，试谈谈RTK测量的基本思想。

答：RTK即实时动态测量，是以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术。

它的基本原理是，在基准站上安置一台GPS接收机，对所有可见GPS卫星进行连续的观测，并将其观测数据，通过无线电传输设备，实时的发送给用户观测站。在用户观测站上，GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时，通过无线电接收设备，接收基准站传出的观测数据，根据相对定位原理，实时的计算并显示用户站的三维坐标及其精度。

231、GPS网平差的三种类型，及其目的，如果某工程欲要54坐标，说说你的坐标转换方法（一种方法即可）。

答： GPS基线向量网的平差分三种类型：

一是经典的自由网平差，平差时固定网中某一点的坐标，平差的主要目的是检验网本身的内部符合精度；

二约束平差，平差时以国家大地坐标系或地方坐标系的某些点的坐标、边长和方位角为约束条件，顾及GPS网和地面网之间的转换参数进行平差计算；

三GPS网和地面网联合平差，即除了GPS基线向量观测值和约束数据以外，还有地面常规测量值，将这些数据一并平差。

在两个网中找到三个以上的公共点，要求这三个公共点知道WGS84坐标系中

的X 、Y 、Z ，同时也知道54坐标系下的B 、L 、H(可以将其转换为X 、Y 、Z 形式)，

利用布尔萨七参数模型获得两坐标系的转换参数，进而获得其他点的54坐标。

232．何为双差方程，试写出双差方程，并指出星站二次差分最大的优点是

什么？

答： 所谓的双差观测方程是在单差观测方程方程基础上，再求差即得二次

差分观测方程。

()()()()i k i k i j i j i k i j i kj t t t t t SD t SD t DD 1212121212)

()()(Φ+Φ-Φ-Φ=-=

星站二次差分最大的优点是：可以消除和接收机有关的载波相位及其钟差。

233. 基线处理完成后应对其结果作哪些分析和检核？

答：1）观测值残差分析；

2）基线长度精度；

3）基线向量环闭合差的计算和检核。

234. GPS 接收机的主要任务？

答：GPS 接收机的主要任务是：能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的

待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS 信号进行变换、放

大、处理，以便测量出GPS 信号从卫星到接收机的传播时间，解释出GPS 卫星所

发送的导航电文、实时地计算出测站的三维坐标，甚至三维速度和时间

235. 减弱对流层折射，改正残差影响的主要措施？

答：减弱对流层折射改正残差影响的措施有：

⑴ 采用对流层模型加以改正

⑵ 引入模型对对流层影响的附加待估参数

⑶ 利用同步观测量求差

236. 准动态定位的作业方法和注意事项？

答：⑴ 准动态定位的作业方法：在测区选择一个基准点，安置接收机连续

跟踪所有可见卫星，将另一台流动接收机置于一个站上观测，在保持对所测卫

星连续跟踪而不失锁的情况下，将流动接收机分别置于其它各站观测数秒。

⑵ 应确保在观测时段上有5颗以上卫星可供观测；

流动站和基准站间距离不得超过20km ；

观测过程中流动接收机不能失锁，否则应在失锁的

流动站上延长观测1-2分钟。

237．何为单差，双差和三差方程？试推导星站二次差分方程。

⑴ 答：观测值直接相减所得结果叫载波相位观测值的一次差或单差；对单

差继续求差所得的结果称为双差； 对双差继续求差所得的结果称为三差。

⑵ 由载波相位测量的观测值方程：

j k 21b a j N c

f c f t f t f c f +δρ?-δρ?-δ?-δ?+ρ?=Φ 1）对j 卫星站际一次差分：

)

()()

()(i k 1i k

2k 12i j 1i j 2j 12t t SD k t t SD Φ-Φ=Φ-Φ=卫星的站际一次差分：对

2） 星站二次差分：

)()()()()

()()(i k 1i k 2i j 1i j

2i k 12i j 12i kj 12t t t t t SD t SD t DD Φ+Φ-Φ-Φ=-=

238. 试写出伪距观测方程，并把其线性化。

答：⑴ 伪距定位观测方程：

c c t c t c ])Z Z ()Y Y ()X X [(c c t c t c )i ,j ,k ()i ,j ,k (ion trop i

j i

k 2j s 2j s 2j s ion

trop i

j i

k 0ρδρδδρδρδδρρ?+?+?-?+-+-+-=?+?+?-?+='

令 ()T z y x T

000Z Y X ),,(,,,δδδ分别为测站点坐标的近似值和改正数：

线性化得：

令 ()()()()()()j

00j s z0j 00j s y0j 00j s x0n i j k z z dz d m i j k y y dy d l i j k x x dx d =ρ-=ρ=ρ-=ρ

=-=ρ

),,(),,(),,(

所以观测值方程的线性化形式为：

j j 2j 1k j j j 0t c t c -z t n y t m -x t l i j k i j k δ+δρ-δρ-δ?δ-δδ-ρ=ρ)()()(),,(),,(~

239．现有一基线解算后的协因数阵如下：

??????????----=??????????=15

.02.05.016.02.06.01zz zy zx yz yy yx xz xy xx xx Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q 试答：1）为何主对角元素是1 ？

2）x 和y 、z 相关吗？说明在网平差时，能否取P 阵为单位阵？

答：1）因为对于基线分量的自身来说是完全相关的，对于不同的基线其单

位权中误差是不同的。

2） x 和y 、z 是相关的，因为它们的互协因数不为0。正是这两个原因，

在网平差时，P 阵不能为单位阵。

240. 试简述GPS 系统的特点。

答：1）定位精度高；2）观测时间短；3）测站间无需通视；

4）可提供三维坐标；5）操作简便； 6）全天候作业；7）功能多，使用广 241. 在开普特六参数中，是哪两个参数唯一确定了卫星轨道平面和地球体

之间的相对定向。并解释这两个参数的含义。

答：Ω、I 两个参数唯一确定了卫星轨道平面和地球体之间的相对定向。

Ω参数是升交点的赤径，即在地球赤道平面上，升交点N 和春分点γ之间

的地心夹角。升交点N 即当卫星由南向北运动时，其轨道和地球赤道面的一个交

点。

I 参数是轨道面的倾角，即卫星轨道平面和地球赤道之间的夹角。

242. L1 载波上调制哪些信号？GPS 技术采用伪随机码，解释之。

答：L1载波上调制有关捕获P 码的信息、C/A 码和导航电文。

伪随机码：是一个具有一定周期的取值0和1的离散符号串。它不仅具

有高斯噪声所有的良好的自相关特性，而且具有某种确定的编码规则。

243、试述GPS 数据处理基本的流程。

答：GPS 数据处理基本的流程如下：

第一步是数据采集数据；

第二步是数据传输；

第三步是预处理；

第四步是基线解算；

第五步是GPS 网平差。

244. 写出接收机k 对卫星j 的载波相位测量的观测方程，指明每个符号的

含义。

答：公式为

())()()()()(k 2k 1j k k k k j k k k j k j j t c

f t c f N t t c f t f t t δρ+δρ++?-ρ-

δ?+?=Φ 其中 ：)(k j t ?为卫星的载波相位（包含卫星钟差）；

)(k j k t ρ为卫星至接收机的距离；

k t δ为接收机钟差；

)(k k t ?为接收机的载波相位；

)()(k 2k 1t t δρδρ、分别为电离层和对流层的改正项；

j k N 为第一次观测时刻相位差的整周数。

245.试论述和接收机有关的误差，并指出减弱办法。

答：和接收机有关的误差主要有接收机的钟误差、接收机位置误差、天线相

位中心位置误差以及几何图形强度误差等。

减弱办法：

1）接收机钟差：把每个观测时刻的接收机钟差当做独立的未知数，在数据

处理中和观测站是位置参数一并求解；表示为时间多项式，并在平差钟求解多项

式的系数。

2）接收机位置误差：仔细操作，必要时采取强制对中。

3）天线相位中心位置误差：在天线设计中充分考虑此问题；同步观测求差

246. 何为周跳？修复周跳的方法。

答：如果在跟踪卫星过程中，由于某中原因，如卫星信号被障碍物挡住而暂

时中断，或受无线电信号干扰造成失锁。这样，计数器无法连续计数。因此，挡

信号重新被跟踪后，整周计数就不正确，但是不到一个整周的相位观测值仍是正

确的。这种现象称为周跳。

修复周跳的方法有：屏幕扫描法；用高次差或多项式拟合法；在卫星间求差

法；用双频观测值修复周跳；根据平差后的残差发现和修复周跳。

247. 何为多路径效应？削弱多路径效应的方法。

答：GPS 接收机天线接收的信号不但有直接从卫星发射的信号，还有从反射

体反射的电磁波，这两种信号叠加作为观测量，定位会产生误差，该误差称为多

路径效应。

削弱多路径效应的方法：选择合适的站址；对接收机天线提出要求。

248. GPS 载波相位观测中，常用哪三种差分形式，三种差分的优点是什么？

试写出双差方程。

答： 常用的三种差分形式：单差、双差、三差。

优点：单差观测值中可以消除和卫星有关的载波相位及其钟差项，双差观测

值中可以消除和接收机有关的载波相位及其钟差项，三差观测值中可以消除和卫

星和接收机有关的初始整周模糊度项0N

双差观测方程：

()()()()i k i k i j i j i k i j i kj t t t t t SD t SD t DD 1212121212)

()()(Φ+Φ-Φ-Φ=-=

249．RTK(Real Time Kinemetic)中文含义？常用的RTK 有哪两类？试解释

这两类RTK 的真正含义。

答：RTK ：实时动态测量技术，是以载波相位观测量为根据的实时差分测量

技术。

有两种常用的RTK ：（1）通过无线电传输设备，将基准站的GPS 接收机数据

实时进行数据交换。（2）无无线电传输设备，将数据在测后进行处理。前者是真

正的RTK ，在基准站上安置一台GPS 接收机，对所有可见GPS 卫星进行连续观测，并将其观测数据，通过无线电传输设备，实时地发送给用户观测站，可以实时的

计算和显示用户的三维坐标。这样，通过实时计算的定位结果，便可监测基准站

和用户站观测成果的质量和解算结果的收敛情况，从而可实时的判断解算结果是

否成功，以减少冗余观测，缩短观测时间。后者是一种伪RTK ，基准站和用户之

间无数据传输，其用户数据需要在测后进行处理后得到结果，这显著地降低了

GPS 观测工作的效率。

250.和卫星有关的误差有那些？如何减弱这些误差？

答：和卫星有关的误差有：卫星星历误差、卫星钟误差和相对论效应

减弱这些误差措施：

1）解决星历误差的方法：建立自己的卫星跟踪网对立定轨；

轨道松弛法；同步观测求差。

2）解决卫星钟误差的方法：多项式改正，接收机间求差

3）调整卫星频率，改正相对论效应带来的时钟频率误差

251.试简述准动态定位作业方法和注意事项内容。

答：1）作业方法：在测区选择一个基准点，安置接收机连续跟踪所有可见

卫星；将另一台流动接收机先置于1号站观测；在保持对所测卫星连续跟踪而不

失锁的情况下，将流动接收机分别安置在其他点上观测数秒。

2）注意事项：应确保在观测时段上有5颗以上卫星可供观测；流动点和

基准点距离不超过20公里；观测过程中流动接收机不能失锁，否则应在失锁的

流动点上延长观测2分钟。

252.观测计划的主要内容包括那些？

答：1）编制GPS 卫星的可见性预报图

2）选择卫星的几何图形强度

3）选择最佳的观测时段

4）观测区域的设计和划分

5）编制作业调度表

253.何为载波相位观测？试写出其观测方程。何为双差观测方程？GPS 数据

处理中，通常使用星站二次差分，试写出双差观测方程（可不必线形化）

答：利用载波相位测量作为基本观测量，进而确定点的位置，称为载波相位

观测。

载波相位观测方程：

j k b a j k N c

f c f t f t f c f +---+=Φ21δρδρδδρ 所谓的双差观测方程是在单差观测方程方程基础上，再求差即得二次差分观

测方程。

()()()()i k i k i j i j i k i j i kj t t t t t SD t SD t DD 1212121212)

()()(Φ+Φ-Φ-Φ=-=

254.某一GPS 网选用了4台接收机进行一时段观测，试问一个时段产生多少

条基线？试画出该网中独立基线的所有不同选择。

答：一个时段产生了6条基线

255. 试简述整周未知数0N 的确定方法。 答：1）伪距法

2）将整周未知数当做平差中的待定参数：整数解、实数解

3）三差法 4）快速确定整周未知数

256.基线处理完成后，应对其结果作那些分析和检核？

答： 1）观测值残差分析；

2）基线长度精度；

3）基线向量环闭合差的计算和检核。

257.GPS 网平差的类型和目的？

答： GPS 基线向量网的平差分三种类型：

一是经典的自由网平差，平差时固定网中某一点的坐标，平差的主要目的是

检验网本身的内部符合精度；

二约束平差，平差时以国家大地坐标系或地方坐标系的某些点的坐标、边长

和方位角为约束条件，顾及GPS 网和地面网之间的转换参数进行平差计算；

三GPS 网和地面网联合平差，即除了GPS 基线向量观测值和约束数据以外，

还有地面常规测量值，将这些数据一并平差。

258.GPS 网图形布设有哪四种基本连接方式，并简要解释之？

答：GPS 网图形布设有这四种基本连接方式：

点连接：相邻同步图形之间仅有一个公共点连接

边连接：同步图形之间有一条公共基线连接

网连接：相邻同步图形之间有两个以上是公共点相连接。

边点混合连接：把点连式和边连式有机地结合起来，组成GPS 网。

259.试写出载波相位观测观测方程，要求线性形式。由此推导接收机间求一

次差，并回答该单差方程带来的最大优点是什么？

答： 载波相位观测方程：

j k b a j k N c f c f t f t f c f +---+=Φ21δρδρδδρ 单差观测方程：

()()()()()j j j i k i k

i k N t t f t t c

f t t t SD ?+?+--=Φ-Φ=)()(121212

ρρ 单差方程可以消除和卫星有关的载波相位及其钟差项。明显减弱电离层

和对流层的误差。

260.简单回答接收机的任务。现有两台台接收机标称精度为5mm+2mm ·D （D

? ? ? ? ? ? ? ? ?

? ?

?

为距离以公里为单位）。试分析用该两台仪器测一弦长为5公里的距离的相对中误差。

答：接收机的主要任务是：当GPS 卫星在用户视界升起时，接收机能够捕获

到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星，并能够跟踪这些卫星的运行；对所收到的GPS 信号，具有变换、放大就处理的功能，实时地计算出测站的三维位置，甚至三维速度和时间。 mm 11255222=?+=σ

相对中误差：万441

261.试论述和接收机有关的误差，并指出减弱办法。

答：和接收机有关的误差主要有接收机的钟误差、接收机位置误差、天线相

位中心位置误差以及几何图形强度误差等。

减弱办法：

1）接收机钟差：把每个观测时刻的接收机钟差当做独立的未知数，在数据

处理中和观测站是位置参数一并求解；表示为时间多项式，并在平差钟求解多项式的系数。

2）接收机位置误差：仔细操作，必要时采取强制对中。

3）天线相位中心位置误差：在天线设计中充分考虑此问题；同步观测求差

262.简述ＧＰＳ系统三大部分功能

答：（1）ＧＰＳ卫星功能：发送ＧＰＳ信号，接收注入站导航信号，执行主

控站控制指令，提供精密时间基准，数据处理，实时调整卫星姿态

（2）.地面控制系统：中心控制-播发星历，监视卫星健康。跟踪卫星定轨，

实现时间同步。

（3）.接收机：接收、存储卫星信号，显示卫星星座、时间、测站信息。

263、导航电文中包含哪些信息？

卫星星历，GPS 时间，卫星工作状态，卫星钟运行状态，轨道摄动改正，大

气折射改正，由C/A 码辅P 码信息数据

264.简述ＧＰＳ定位系统采用的误差来源

答：（1） 系统误差来源

卫星误差：轨道误差-相对误差；建立卫星跟踪网测轨，分布精密星历

相对论效应

钟误差-高精度原子钟+卫星钟改正

信号传播误差：电离层影响 单频 相对定位，电离层延迟改正 双频 色散

效应

对流层影响 模型改正 未知数解算 观测值求差

多路径效应 站址选择 增加观测时间 接收机无线选择-

播径板

接收机误差：钟误差-未知数求解；观测误差-排除外界环境影响/电源保证供电；相位中心变化-无线定向精密

（2）偶然误差

264．ＧＰＳ定位作业模式有哪些？相应的作业方法如何？（请绘图说明）静态相对定位模式—两台以上接收机分别位于基线端，同步观测4颗卫星

30-1h

快速静态相对定位模式—基准站设接收机连续跟踪卫星，流动接收机置于观测点心

准动态相对定位模式—基准点设站连接跟踪卫星，流动接收机依次不先领置观测点

动态相对定位模式—基准点设站连接跟踪卫星，流动接收机先在点相对快速定位，流动接收机按预定时间间隔自动观测

265．试述GPS接收机设备一般检视的项目有哪些?

答：(1)接收机和天线的外观是否良好，型号是否正确；

(2)各种部件及其附件是否匹配，齐全和完好；

(3)需紧固的部件是否有松动和脱落；

(4)设备使用手册和后处理软件操作手册是否齐全；

(5)后处理软件磁盘是否齐全完好，版本是否正确等。

266．试述GPS埋石结束后上交资料有哪些?

答：(1)填写了埋石情况的GPS点之记；

(2) GPS点环视图；

(3) 土地占用批准文件和测量标志委托保管书；

（4）埋石工作总结。

267．试述GPS全球卫星定位系统各部分构成和功能。

答：（1）. 卫星系统构成和功能

1）. 卫星系统配置

工作卫星-----21颗

备用卫星-----3 颗

2）.卫星分布

卫星分布于6个轨道面

倾角----550

高度----20200KM

3）、GPS卫星功能

发送GPS信息

接收注入站信息，执行主控站指令

提供精密时间基准

数据处理、实时调整卫星姿态

（2）、地面控制系统构成和功能

1). 地面控制系统构成

主控站---1 (美国联合空军执行中心)

监控站---5 (美军事基地)

注入站---3 (美军事基地)

2). 地面控制系统功能

跟踪卫星轨道

计算卫星星历

监视卫星健康

实现时间同步

（3）、接收机构成和功能

1). 接收机硬件构成

GPS 接收机

GPS 天线

GPS 控制器

计算机

(无线电台)

终端

2). 接收机软件构成

数据采集软件

基线处理软件（随机处理软件）

网平差软件（后处理软件）

设备参数设置和断诊软件

3) . 接收机功能

接收、存贮卫星信息

显示卫星星座、时间、位置和测站信息

268．试述GPS选点作业时,点位有哪些基本要求。

答：(1)应便于安置接收设备和操作，视野开阔，一般情况下无超出10°的障碍物；

(2)远离大功率无线电发射源，其距离不小于400米，远离高压输电

线其距离不小于200米；

(3)附近无强烈干扰卫星信号接收的物体，尽量避开大面积水域;

(4)交通方便，有利于其它测量手段扩展和联测；

(5)地面基础稳定，易于点的长期保存。

269．试述GPS成果上交资料有哪些?

答：(1)测量任务书和专业设计书；

(2)点之记、环视图、测量标志委托保管书；

(3)接收设备、气象及其它仪器的检验资料；

(4)外业观测记录、测量手簿及其它记录；