GPS考试地的题目

1、实用标准文案1、 GPS 测量数据处理的基本过程？答：、 GPS 数据预处理的目的 ：对数据进行平滑滤波检验，剔除粗差：统一数据文件格式 并将各类数据文件加工成标准化文件， 找出周跳变点并修复观测值； 对观测值进行各种模型 改正。 基本过程：数据采集数据传输预处理基线解算 GPS 网平差：第一步数据采 集的是 GPS 接收机野外观测记录的原始观测数据，野外观测记录的同时用随机软件解算出 测站点的位置和运动速度， 提供导航服务。 数据传输至基线解算一般是用随机软件 （后处理 软件）将接收机记录的数据传输到计算机，在计算机上进行预处理和基线解算。 GPS 网平 差包括 GPS 基线向量网平差， G

2、PS 网与地面网联合平差等内容。整个数据处理过程可以建 立数据库管理系统 .2、伪距法定位的原理？答：在某一瞬间利用 GPS 接收机同时测定四颗卫星的伪距，根据已知的卫星位置和伪 距观测值，采用距离交会法求得接收机的三维坐标和时钟改正数。 GPS 卫星依据自己的时 钟发出某一结构的测距码，该测距码经过时间的传播后到达接受接。接收机在自己的时钟 控制下产生一组结构完全相同的测距码 - 复制码，并通过时延器使其时延时间将这两组 测距码进行相关处理，若自相关关数R（）1，则继续调整延迟时间直至字相关系数R（） 1 为止。使接收机所产生的复制码与接收到的GPS 卫星测距码完全对齐，那么其延迟时间即为

3、GPS 卫星信号从卫星传播到接收机所用的时间。 GPS 卫星信号的传播是 一种无线信号的传播，其速度等于光速c，卫星至接收机的距离即为与 c 的乘积。测方程为： （ Xs-X ）2+（ Ys-Y）2+（ Zs-Z ）2? -CV = + + + -CV 式中（Xs,Ys,Zs） 为某历元卫星坐标， V 卫星钟差改正数，为伪距观测值，、分别为电离层改正和 对流层改正， C 为光速，（X，Y，Z）、 V 分别为测站点坐标和接受及钟差改正数 3 、 为什么采用码相关技术来确定伪距？答：GPS 卫星发射出的测距码是按照某一规律排列的，在一周期内每个码对应着某一 特定的时间。应该说识别出每个码的形状特征

4、，即用每个码的某一标志即可推算出时延值 进行伪距测量。 但实际上每个码在产生过程中都带有随机误差， 并且信号经过长距离传送后 也会产生变形。所有根据码的某一标志来推算时延值就会产生比较大的误差。因此采用码 相关技术在自相关系数 R（）=MAX 的情况下来确定信号的传播时间。 这样就排除了随机 误差的影响，实质上就是采用了多个码特征来确定的方法。由于测距码和复制码在产生的 过程中不可避免的带有误差，而且测距码在传播过程中还会由于各种外界的干扰而产生变 形，因而自相关系数往往不可避免的带有误差 ，因而自相关系数不可能达到 1 ，只能在自 相关系数在最大的情况下确定伪距， 也就是本地码与接收码基本对

5、齐了。 这样可以最大幅度 的消除各种随机误差的影响，以达到提高精度的目的。4、 GPS 控制网的布设原则？答：（1）GPS 网一般应通过独立观测边构成闭合图形，并有一定数量的重复边，平均 每个测站的设站次数应在 2 次以上 （ 2）GPS 网点应尽量与原有地面控制点相重合，重合 点一般不少于 3 个，且在网中分布应均匀 （3） GPS 网中应考虑布设一定密度的水准联测 点，以充分利用 GPS 空间信息，确定 GPS 网的正常高 （ 4）GPS 网点应选在容易到达和 视野开阔的地方，以便观测和保证接收机在观测时段内至少搜索到 4 颗卫星 （ 5）在网点 附近布设一通视良好的方位点，以建立联测方向

6、，便于用经典方法联测或扩展 或： 1）GPS 网的布设应视其目的，作业时卫星状况， 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

7、数。 GPS 网点，应利用已有水准点联测高程。5 、观测值的线性组合（ GPS 求差）答： gps 载波相位观测值可在卫星间求差、在接收机间求差、也可以在不同历元间求 差。各种求差法都是观测值的线性组合。 将观测值直接相减的过程叫做求一次差。 所得结果 被当成虚拟观测值， 叫做载波相位观测值的一次差或单差。 常用的求一次差是在接收机间求 一次差。对载波相位测量的一次差分观测值继续求差， 所得的结果仍可以被当成虚拟观测值， 叫做载波相位测量观测值的二次差或双差。 常用的球二次差是在接收机间求一次差后在在卫 星间求二次差， 叫做星站二次差分。 对二次差继续求差称为求三次。 所得结果叫做载波相位测量

8、观测值的三次差或三差。 常用的求三次差是在接收机、 卫星和历元之间求三次差。 上述 各种差分观测值模型能够有效的消除各种偏差项， 单差观测值中可消除与卫星有关的载波相位及其钟差项， 双差观测中可消除与接收机有关的有关的载波相位及其钟差项， 三差观测值可消除与卫星间和接收机有关的初始整周模糊度项应用中广泛采用的平差模型。6、载波相位测量的原理与观测方程是什么？N0 ，因而差分观测值模型是 GPS 测量精彩文档答：原理：载波相位测量的观测量是 GPS 接收机所接收的卫星载波信号与接收机本振参考信号的相位差。若卫星 S 发出一载波信号，该信号向各处传播。设某一瞬间，该信 号在接收机 R 处的相位为

9、R，在卫星 S 处的相位为 S，R、S 为从某一起点开始计算的包括整周数在内的载波相位，为方便计算，均以周数为单位。若载波的波长为，则卫星S至接收机 R 间的距离为 = （S R），但我们无法测量出 卫星上的相位 S。如果接收机的振荡器能产生一个频率与初相和卫星载波信号完全相同的基准信号， 问题便迎刃而解， 因为任何一个瞬间在接收机处的 基准信号的相位就等于卫星处载波信号的相位。因此(SR)就等于接收机产生的基准信号的相位 K(TK)和接收到的来自卫星的载波信号相位 Kj(TK)之差：kj (Tk)kj (Tk )k(Tk)某一瞬间的载波相位测量值 (观测量)就是该瞬间接收机所产生的基准信号的

10、相位K(TK)和接收到的来自卫星的载波信号的相位Kj(TK)之差。因此根据某一瞬间的载波相位测量值就可求出该瞬间从卫星到接收机的距离。但接收机只能测得一周内的相位差， 代表卫星到测站距离的相位差还应包括传播已经完 成的整周数 N Kj：kj (Tk) Nkjkj (Tk ) k(Tk)假如在初始时刻 t0 观测得出载波相位观测量为：kj(t0)k Nkjkj (t0)k(t0)N Kj 为第一次观测时相位差的整周数，也叫整周模糊度。观测方程为：式中：1 、2 分别为电离层改正和对流层改正，为卫星至接收机之间的几何距离，f为卫星发射的载波频率或接收机本振产生的固定参考频率， c 为电磁波传播的速

11、度， ta 、 tb 分别表示卫星钟差和接收机钟差， 为载波相位整周数。7、GPS 系统的特点 ：1 、定位精度高 2、观测时间短3、测站间无须通视 4 、可提供三维坐标 5、操作简便 6 、全天候作业 7 功能多、应用广 8、经济效益高8、什么是周跳？整周跳变的探测与修复常用的方法有哪些？ 答：在跟踪卫星过程中，由于某种原因，计数器无法连续计数，当信号重新被跟踪后， 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。 整周 跳变的探测方法有： （ 1）屏幕扫描法（ 2）用高次差后多项式拟合法（ 3）在卫星间求差法。 修复方法：（ 1）用双频观测值修复周跳（ 2）

12、根据平差后的残差发现和修复整周跳变9、什么叫 GPS 水准？其作用是什么？答：称利用 GPS 和水准测量成果确定似大地水准面的方法为 GPS 水准。其作用是精确 计算各 GPS 点的正常高 H 。 GPS 水准高程，是目前 GPS 作业中常用的一种方法。国内外 用于 GPS 水准计算的各种方法主要有：绘等值线图法；解析内插法（包括曲线内插法、样 条函数法和 Akima 法）；曲面拟合法 （包括平面拟合法、 多项式曲面拟合法、多面函数拟合 法、曲面样条你合法、非参数回归曲面拟合法和移动曲面法）等。10 、简述 GPS 卫星观测的误差来源及消除或削弱的措施？答：误差按其来源可分为三种： （ 1）与

13、信号传播有关的误差（电离层折射误差、对流 层折射误差及多路径效应误差） ，消弱措施：利用双频观测、进行模型改正、利用同步观测 求差、选择合适的站址、在天线中设置抑径板等（2）与卫星有关的误差（卫星星历差、卫星钟误差及相对论效应） ，解决办法：建立自己的卫星跟踪网独立定轨、轨道松弛法、同步 观测值求差、进行卫星钟差改正、在制造卫星钟将频率设置为标准频率（3 ）与接收机有关的误差和观测误差 （接收机钟误差、 接收机位置误差、 天线相位中心位置误差及几何图形强 度误差等），消弱措施：建立误差改正模型对观测值进行改正、通过观测值求值、选择良好 的观测条件、采用恰当的观测方法、操作认真仔细等GPS 系统

14、包括三大部分：空间部分 GPS 卫星星座；地面控制部分地面监控系统； 用户部分 GPS 接收机。WGS-84 坐标系的几何定义： 原点位于地球质心， Z 轴指向 BIH 1984.0 定义的协议地球极 （CTP ）方向， X 轴指向 BIH 1984.0 的零子午面和 CTP 赤道的交点， Y 轴与 Z,X 轴构成右 手坐标系GPS 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 坐标系中相对坐标系原点的决对位置 .绝对定位分为静态绝对定 位和动态绝对定位。GPS 相对定位 ：是至少用两台 GPS 接收机，同步观测相同的 G

15、PS 卫星，确定两台接收机 天线之间的相对位置差分 GPS 可分为：单基准站差分、具有多个基准站的局部区域差分和广域差分三种类型。 相对定位的结果是：各同步跟踪站之间的基线向量（三维坐标差） 。整周跳变的修复：屏幕扫描法、 用高次差或多项式拟合法、在卫星间求差法、用双頻观测值 修复周跳、根据平差后的残差发现和修复周跳。国际地球参考框架 ITRF：是一个地心参考框架，实质是一种地固坐标系，其原点在地球体 系的质心，以 WGS-84 椭球为参考椭球。GPS 播发的信号：包括载波信号、测距码和数据码。时钟基本频率为 10.23MHz 伪距法定位的原理：在某一瞬间利用 GPS 接收机同时测定四颗卫星的

16、伪距，根据已知的卫 星位置和伪距观测值，采用距离交会法求得接收机的三维坐标和时钟改正数。GPS 动态定位方法：单点动态定位、实时差分动态定位、后处理差分动态定位。GPS 的数据处理基本流：程包括数据采集、数据传输、数据预处理、基线结算、 GPS 网平 差。GPS 基线向量网平差的三种类型： 自由网平差 （WGS-84 坐标系 ）、非自由网平差、 GPS 网与地面网联合平差（国家坐标系或地方坐标系） 。GPS 测量的作业模式 ：经典静态定位模式、 快速静态定位、 准动态定位、 往返式重复设站、 动态定位。GPS 系统的特点 ：1 、定位精度高 2 、观测时间短3 、测站间无须通视 4 、可提供三

17、维坐标 5 、操作简便 6 、全天候作业 7 功能多、应用广 8 、经济效益高GPS 相对定位 ：是至少用两台 GPS 接收机，同步观测相同的 GPS 卫星，确定两台接收机 天线之间的相对位置GPS 接收机依据其用途可分为： 导航型接收机、测地（量）型接收机和授时型接收机 减弱电离层影响的措施： 利用双频观测、 利用电离层改正模型加以改正、 利用同步观测值求 差。时段 ：测站上 GPS 接收机从开始接收卫星信号到观测停止，连续工作的时间段称为时段 异步环 ：三台以上 GPS 接收机在不同的时段内在几个测站上观测卫星所得基线构成的几何 图形同步环 ：三台或三台以上接收机同步观测获得的基线向量所构成的闭合环 值得注意的是：当同步闭合环的闭合差较小时，通常只能说明 GPS 基线向量的计算合格。 并不能说明 GPS 观测边的精度高，也不能发现接收的信号受到干扰而产生的某些误差。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。GPS 相对定位 ：是至少用两台 GPS 接收机，同步观测相同的 GPS 卫星，确定两台接收机 天线之间的相对位置。伪距：就是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出的量侧距 离。由于卫星钟、 接收机钟的误差以及信号经过电离层和对流层的延迟， 量侧距离的距离与 卫星到接收机的几何距离有一定的差值，因此，