[最新版]GPS定位原理介绍习题及答案解析(完整版)

14 全球定位系统(GPS)定位原理简介

一、填空题:

1、GPS接收机基本观测值有伪距观测值、载波相位观测值。

2、GPS接收机按用途分,可分为导航型接收机、测地型接收机、授时型接收机和姿态测量型接收机。其中测地型接收机,按载波频率又可分为单频接收机、双频接收机。

3、GPS接收机主要由GPS接收机天线、GPS接收机主机和电源三部分组成。

4、GPS定位是利用空间测距交会定点原理。

5、全球定位系统(GPS)主要由空间卫星部分、地面监控部分和用户设备三部分组成。

6、GPS卫星星座由 24颗卫星组成。其中21颗工作卫星, 3 颗备用卫星。工作卫星分布在 6 个近圆形的轨道面内,每个轨道上有 4 颗卫星。GPS工作卫星距离地面的平均高度是20200km。

7、地面监控部分按功能可分为监测站、主控站和注入站三种。

8、GPS接收机接收的卫星信号有: 伪距观测值和载波相位观测值及卫星广播星历。

9、根据测距原理,GPS卫星定位方法有伪距定位法、载波相位测量定位和 G PS 差分定位。对于待定点位,根据接收机运动状态可分为静态定位和动态定位。根据获取定位结果的时间可分为实时定位和非实时定位。

10、在两个测站上分别安置接收机,同步观测相同的卫星,以确定两点间相对位置的定位方法称为相对定位。

11、载波相位相对定位普遍采用将相位观测值进行线性组合的方法。具体方法有三种,即单差法、双差法和三差法。

12、GPS差分定位系统由基准站、流动站和无线电通信链三部分组成。

13、GPS测量实施过程与常规测量一样包括方案设计、外业测量和内业数据处理三部分。

二、名词解释:

1、伪距单点定位----利用GPS接收机在某一时刻测定的四颗以上GPS卫星伪距及从卫星导航电文中获得的卫星位置,采用距离交会法求定天线所在的三维坐标.

2、载波相位相对定位----用两台GPS接收机,分别安置在测线两端(该测线称为基线),固定不动,同步接收GPS卫星信号。利用相同卫星的相位观测值进行解算,求定基线端点在WGS一84坐标系中的相对位置或基线向量。当其中一个端点坐标已知,则可推算另一个待定点的坐标。

3、整周跳变----当GPS接收机在跟踪卫星进行载波相位测量过程中,若因某种原因引起对卫星跟踪短暂失锁,如卫星和接收机天线之间视线方向有阻挡物或接收机受到外界电磁干扰等,将造成载波相位整周观测值的意外丢失现象。这种现象称为整周跳变。

4、静态定位---进行GPS定位时,接收机的天线始终处于静止状态,用GPS测定相对于地球不运动的点位。GPS接收机安置在该点上,接收数分钟乃至更长时间,以确定其三维坐标,又称为绝对定位。

5、动态定位----进行GPS定位时,接收机的天线始终处于运动过程中,动态定位是确定运动物体的三维坐标。

6、伪距测量 ----测定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的距离。

7、载波相位测量 ----是测定GPS卫星载波信号到接收机天线之间的相位延迟

8、GPS差分定位----是在已有精确地心坐标点安放GPS接收机(称为基准站),利用已知地心坐标和星历计算GPS观测值的校正值,并通过无线电通讯设备(称为数据链)将校正值发送给运动中的GPS接收机(称为流动台)。流动台利用校正值对自己的GPS观测值进行修正,以消除上述误差,从而提高实时定位精度。

三、选择题:(把正确的答案填入括号内)

1、GPS的优点有( ABCD )

A 全球性、全天侯

B 高精度、快速实时三维导航

C 定位、测速和授时

D 点间无需通视、不建标等优势

2、GPS定位的基本原理采用的方法是( D )

A 侧方交会

B 前方交会

C 单三角形

D 测边后方交会

3、GPS在测量中的用途( ABCD )

A 大地测量

B 城市和矿山控制测量

C 建筑物变形测量

D 水下地形测量

4、GPS动态差分有多种方法( ABCD )

A 位置差分

B 伪距差分(RTD)

C 载波相位实时差分(RTK)

D 广域差分

5、GPS接收机按用途分( ABCD )

A 导航型接收机

B 测地型接收机

C 授时型接收机

D 姿态测量型

6、GPS接收机按接收机通道数分( ABC )

A 多通道GPS接收机

B 序贯通道接收机

C 多路复用通道接收机

7、GPS控制网的技术设计是进行GPS测量的基础,其内容包括( ABCD )

A 测区范围

B 测量精度

C 提交成果方式

D 完成时间

8、GPS网的布设通常有( ABCD )。

A 点连式

B 边连式

C 网连式

D 边点混合式

四、判断题:(正确的划“√”,错误的划“×”)

( √)1、卫星从2万公里高空向地面传输,空中经过电离层、对流层,会产生时延。所以接收机测的距离含有误差。

(√ ) 2、GPS三维定位至少需要四颗卫星,当地面高程已知时也可用三颗卫星定位。

( √)3、卫星同时在地平线以上至少有4颗,最多可达11颗。这样的布设方案将保证在世界任何地方,任何时间,都可以进行实时三维定位。

(√ )4、GPS卫星主要功能是接收并存储由地面监控站发来的导航信息。

(√ ) 5、用户设备是指用户GPS接收机,其主要任务是捕获卫星信号,跟踪并锁定卫星信号。

( √ )6、用户设备是指用户GPS接收机,对接收的卫星信号进行处理,测量出GPS信