物联网定位简答题.docx

1. GPS相对定位影响测量精度的主要误差按来源可以分为: 与GPS卫星有关的误差:轨道误差、卫星钟差; 与信号传播有关的误差:对流层折射、电离层折射、多路径效应; 与接收设备有关的误差:观测误差、天线相位中心偏差、接收机钟差;其他误差:地球旋转影响、地球固体潮影响、地面基准误差、SA频率抖动2. 多路径效应改进措施：多路径效应：也称多路径误差，即接收机天线除直接收到卫星发射的信号外，还可能收到经天线周围地物一次或多次反射的卫星信号。两种信号迭加，将引起测量参考点位置变化，使观测量产生误差。在一般反射环境下，对测码伪距的影响达米级，对测相伪距影响达厘米级。在高反射环境中，影响显著增大，且常常导致卫星失锁和产生周跳。 安置接收机天线的环境应避开较强发射面，如水面、平坦光滑的地面和建筑表面。 选择造型适宜且屏蔽良好的天线如扼流圈天线。 适当延长观测时间，削弱周期性影响。 改善接收机的电路设计。 补充：(最好选在能较好地吸收微波信号能量的灌木丛、草地和其它地面植被, 测站不宜选择在山坡、山谷和盆地中，以避免反射信号从天线抑径板上方进入天线，产生多路径效应误差。)(增加卫星截止高度角，但这样做的同时也会屏蔽掉低高度角的卫星（就是刚从地平线升起的卫星）信号。) （利用接收机接收的信号的信噪比率(SNR)来消除多路径的方法）3. 参考椭球面的作用： 1）一定的参考椭球确定了一定的大地坐标系； 2）它是地面点水平坐标（大地经纬度）的参考面，高程 （大地高）的基准面； 3）它是描述大地水准面形状的参考面； 4）它是地图投影的参考面； 5）参考椭球面及其法线分别是大地测量计算的基本面和基本线。4. 高斯投影特征： 中央经线和赤道投影为互相垂直的直线，且为投影的对称轴 投影后无角度变形，即保角投影 中央经线无长度变形 同一条经线上，纬度越低，变形越大，赤道处最大，同一条纬线上，离中央经线越远，变形越大； 为了保证地图的精度，采用分带投影方法，即将投影范围的东西界加以限制，使其变形不超过一定的限度，这样把许多带结合起来，可成为整个区域的投影 在6带范围内，长度变形线最大不超过0.14% 补充：除中央经线和赤道为直线外，其他经线均为对称于中央经线的曲线。高斯克吕格投影没有角度变形，在长度和面积上变形也很小，中央经线无变形，自中央经线向投影带边缘，变形逐渐增加，变形最大处在投影带内赤道的两端。其投影精度高，变形小，而且计算简便（各投影带坐标一致，只要算出一个带的数据，其他各带都能应用），因此在大比例尺地形图中应用，可以满足军事上各种需要，并能在图上进行精确的量测计算。） 正形投影：投影长度比在一个点上与方向无关5. 控制网的相关知识：建立国家平面大地控制网的方法有哪些？其基本原则是什么？ 答：基本方法： 1）、常规大地测量法 （1）三角测量法 （2）导线测量法 （3）三边测量及边角同测法 2）、天文测量法 3）、利用现代定位新技术 （1）GPS测量（2）甚长基线干涉测量系统(VLBI) （3）惯性测量系统(INS) 基本原则： 1）、大地控制网应分级布设、逐级控制 2）、大地控制网应有足够的精度 3）、大地控制网应有一定的密度 4）、大地控制网应有统一的技术规格和要求6. 3S的相关知识就是以GIS为中心，把RS和GPS的数据进行合理结合的系统 遥感技术（Remote Sensing RS）、地理信息系统（Geographical information System GIS）、全球定位系统（Global Positioning System GPS） GPS是空间实体快速、精密定位的现代化工具；GIS是空间信息集成、分析、处理的有力武器；RS是空间信息覆盖面最大最迅速的采集手段， RS: 根据电磁波的理论，应用各种传感仪器对远距离目标所辐射和反射的电磁波信息，进行收集、处理，并最后成像，从而对地面各种景物进行探测和识别的一种综合技术 GIS：地理信息系统(GIS) 是一种具有信息系统空间专业形式的数据管理系统。在严格的意义上, 这是一个具有集中、存储、操作、和显示地理参考信息的计算机系统。 GPS：全球定位系统（GPS）是利用卫星进行点位测量和导航技术的一种。GPS定位的基本原理是利用测距交会确定点位。一台接收机同时获得与四个以上的GPS卫星之间的距离。若多于四个，则可优选出四个进行计算。 他们在3S体系中各自充当着不同的角色，遥感技术是信息采集（提取）的主力；全球定位系统是对遥感图像（像片）及从中提取的信息进行定位，赋予坐标，使其能和电子地图进行套合；地理信息系统是信息的大管家。 RS是GIS重要的数据源，有效的数据更新手段。遥感手段能够迅速、准确、综合性地大范围地采集环境和资料数据，同时，遥感数据具有多光谱和的动态多时相特点，它为GIS数据更新提供了全方位的手段和动态数据源。 GPS与GIS集成，利用GPS接收机和纸质地形图，也可以实现空间定位；但是通过将GPS接收机连接在安装GIS软件和该地区空间数据的便携式计算机上，可以方便地显示GPS接收机所在位置并实时显示其运动轨迹，进而可以利用GIS提供的空间检索功能，得到定位点周围的信息，从而实现决策支持 。 3S结合应用，三者相互作用形成了“一个大脑，两只眼睛”的框架，即RS和GPS向GIS提供或更新区域信息及空间定位，GIS进行相应的空间分析，提取有用的信息，进行综合集成，为决策提供科学的依据。 卫星遥感主要用来定期提供 (或生成 )详尽的自然资源分类图，运用 GPS可从空间获取地面调查样地的位置信息，并可把这些调查结果直接以数字方式编辑或连接到相应的可列表的数据库中，最后通过GIS把遥感监测图件、调查样地空间位置信息和可列表的资源调查数据 (主要指属性 )全部融合在一起。7. DV-hop定位算法：（见WSN课本）DV-Hop算法的核心思想是：用平均每跳距离与未知节点到信标节点跳数的乘积，表示未知节点到信标节点的距离。算法的整个过程是：首先，网络中所有的信标节点，使用距离矢量交换协议，将信标节点的位置信息和跳数信息广播到整个网络中，使网络中的所有的节点获取与信标节点的跳数。其次，信标节点根据正确接收到的跳数信息，计算该信标节点的平均每跳距离，并将其广播到整个网络中。非信标节点利用接收到的跳数信息和平均每跳距离值计算与信标节点的距离。最后，非信标节点执行三边测量实现定位8. 智能手机的室内/室外定位 基站定位原理：n 手机基站定位服务又叫做移动位置服务（LBSLocation Based Service），它是通过电信移动运营商的网络（如GSM网）获取移动终端用户的位置信息（经纬度坐标），在电子地图平台的支持下，为用户提供相应服务的一种增值业务，n GSM网络中的设备都可以以编程方式获取到当前基站的一个唯一代码，我们可以称之为基站ID，或CellID。获取到CellID后，我们还需要根据这个CellID查出该蜂窝基站所在的具体地理坐标。这时，我们可能就需要调用一些包含CellID，地理坐标对应关系的外部数据以确定相应的地理坐标。移动电话测量不同基站的下行导频信号，得到不同基站下行导频的TOA（Time of Arrival，到达时刻），根据该测量结果并结合基站的坐标，一般采用三角公式估计算法，就能够计算出移动电话的位置。 WIFI定位n 这个技术的原理是利用下面三条事实：n wifi热点（也就是AP，或者无线路由器）越来越多，在城市中更趋向于空间任何一点都能接收到至少一个AP的信号。（在美国，每个点收到3、5个AP信号的情况相当多见。中国也会越来越多的） 热点只要通电，不管它怎么加密的，都一定会向周围发射信号。信号中包含此热点的唯一全球ID。即使距离此热点比较远，无法建立连接，但还是可以侦听到它的存在。 n 热点一般都是很少变位置的，比较固定。n 这样，定位端只要侦听一下附近都有哪些热点，检测一下每个热点的信号强弱，然后把这些信息发送给Skyhook的服务器。服务器根据这些信息，查询每个热点在数据库里记录的坐标，进行运算，就能知道客户端的具体位置了，再把坐标告诉客户端。可以想想，只要收到的AP信号越多，定位就会越准。原理就是这么简单。n 不过，一次成功的定位需要两个先决条件：n 客户端能上网 侦听到的热点的坐标在Skyhook的数据库里有第一条不消说了，不管是wifi还是edge，只要能连上Skyhook的服务器就行。n 第二条是Skyhook的金矿所在。它怎么知道每个AP的坐标信息的呢？有一种说法是靠网友自己搜集，然后发给Skyhook，Skyhook会付钱。不过官方网站上的说法是开着车满大街转悠，边走边采集AP信号，并用GPS定位，从而就有了坐标信息。而且他们会定期重新开车采集数据，以适应热点的变化。第二条更靠谱，而且成本并不高。比方说采集北京，设备上一个带GPS和wifi的PDA足以，然后装到出租车上，每月给司机200、300的，让他就正常拉客人。只要有3、5