河南理工GPS测量原理与运用考试综合复习资料

1、1、 GPS的含义？与经典大地测量相比，GPS有何特点？ 选点灵活，无需通视。 定位精度高。 观测时间短。 提供三维坐标。 操作简便。 全天候作业。2、GPS卫星的作用是什么？什么叫“定位星座”？什么叫“卫星星历”？1） 向广大的用户连续不断地发射卫星导航定位信号（简称GPS言号），并用导航电文报告自己的现势位置已以及其他在轨卫星的概略位置；2）在飞越注入站上空时，接受由地面注入站发送到卫星的导航电文和其他有关信息，并通 过GPS信号形成电路，适时的发送给广大的用户。3）接受地面主控站通过注入站发送到卫星的调度命令。如适时的改正运行的偏差或者启用 备用时钟等。4） 通过星载高精度原子钟，提供精

2、确的时间标准，使各卫星处于同一时间标准一一GPS时。定位星座：在用GPS卫星进行导航定位时，为了求得测站的三维位置，必须观测4颗GPS卫星，称之为定位星座。间隙段：GPS卫星的上述分布，在个别地区仍可能在其一短时间内（例如数分钟）只能观测到 4 颗图形结构较差的卫星，而无法达到必要的定位精度。这种时间段称为间隙段。 所谓“卫星星历”是一系列描述卫星运动及其轨道的参数。3、地面监控系统由哪些部分组成？各部分的主要功能是什么？ 一个主控站、三个信息注入站和五个卫星监测站。主控站的任务是收集、处理本站和监测站收到的全部资料，编算出没颗卫星的星历和gps时间系统， 将预测的卫星星历、 钟差、 状态数据

3、以及大气传播改正编制成导航电文传送到注 入站。主控站还负责纠正卫星的轨道偏离， 必要时调度卫星让备用卫星取代失效的工作卫星。 另外还负责监测整个地面监测系统的工作， 检验注入给卫星的导航电文， 监测卫星是否将导 航电文发送给了用户。注入站的任务是将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器。此外注入站能自动向主控站发射信号，每分钟报告一次自己的工作状态。监测站的主要任务是为主控站提供卫星的观测数据。4、什么是GPS信号接收机？其作用是什么？它由哪几部分组成？有哪几种分类方式？GPS信号接收机：是一种能够接收、跟踪、变换和测量GPS卫星信号的接收设备。1）当GPS卫星在用户视界升起时，接收机能够

4、捕获到按一定卫星截止高度角所选择的待测 卫星，并能够跟踪这些卫星的运动。2） 对所接收到的 GPS信号具有变换、放大和处理的功能，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发射的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，甚至三维速度和时间，从而实现导航和定位。1 ）天线 （ 前置放大器 ） ；2 ）变频器及中频放大器；3 ）信号通道4 ）存储器；5 ）微处理器；6）电源，供电。1 ）按接收机的载波频率分类单频接收机 双频接收机 双系统接收机（GPS+GLONASS）2）按接收机的用途分类导航型接收机 测地型接收机 授时型接收机3）按接收机的通道数分类多通道接收机序贯通道接

5、收机多路复用通道接收机4）按接收机的工作原理分类码相关型接收机平方型接收机混合型接收机5、接收机天线的作用是什么？对其有何要求？有哪几种类型？1）天线的作用：把来自卫星信号的能量转化为相应的电流量，并经过前置放大器送入射频 部分进行频率变换，以便接收机对信号进行跟踪、处理和量测。2） 对天线的要求 天线与前置放大器一般应密圭寸为一体，以保障在恶劣的气象环境下能正 常工作，并减少信号损失；天线与前置放大器应密封一体，保障其正常工作，减少信号损失能够接收来着来着任何方向的信号，不产生死角有防护和屏蔽多路径效应的措施天线的相位中心保持高度稳 定，与几何中心尽量一致3）天线的类型：单极或偶极天线四线螺

6、旋形或螺旋形结构天线微波传输带型天线 锥形天线带扼流圈的振子天线第二章时间系统和坐标系统1、在GPS定位中，通常采用哪两种坐标系统？ 一类是在空间固定的坐标系统（空固系）。这类坐标系统与地球自转无关，对于描述卫星的运行位置和状态极为方便。另一类是与地球体相固联的坐标系统（地固坐标系）。这类坐标系统对于表达地面观测站的位置和处理GPS观测成果尤为方便。2、何为天球？天球上有哪些主要的点、线、面？天球：是指以地球质心 M为中心，半径r为任意长度的一个假想的球体。1 、天轴和天极2、天球赤道面与天球赤道 3、天球子午面与天球子午圈4、时圈5、黄道6、黄极7、春分点天球:是指以地球质心 M为中心，半径

7、r为任意长度的一个假想的球体3、天球空间直角坐标系和天球球面坐标系是如何定义的？二者间有何关系？天球空间直角坐标系：原点位于地球质心 M; Z轴指向天球北极 Pn , X轴指向春分点 ，Y 轴垂直于XMZ平面，与X轴和Z轴构成右手坐标系统。天球球面坐标系：原点位于地球质心 M，赤经a为含天轴和春分点的天球子午面与过天体S的天球子午面之间的夹角；赤纬3为原点M至天体S的连线与天球赤道面之间的夹角，向径长度 r为原点M至天体S的距离4、什么叫岁差和章动？二者对北天极的运动有何影响？岁差:在日月引力和其它天体引力对地球隆起部分的作用下，地球在绕太阳运行时，自转轴 的方向不再保持不变，从而使春分点在赤

8、道上产生缓慢的西移，这种现象在天文学中 称为岁差章动:在日月引力等因素的影响下，瞬时北天极将绕瞬时平北天极产生旋转，大致成椭圆形 轨迹，其长半径约为 9.2"，周期约为18.6年。这种现象称为章动。影响:在岁差的影响下，地球自转轴在空间绕北黄极产生缓慢的旋转（从北天极上方观察为顺时针方向，以下同），因而使北天极以同样的方式在天球上绕北黄极产生旋转。章动影响下，瞬时北天极绕平北天极顺时针的转功5、为什么要定义协议天球坐标系？它是如何定义的？为了建立一个与惯性坐标系相接近的坐标系定义：人们通常选择某一时刻tO作为标准历元（epoch），并将此时刻地球瞬时自转轴（指向北Z轴和X极）和地心至

9、瞬时春分点的方向，经该时刻的岁差和章动改正后，分别作为轴的指向。由此所构成的空固坐标系，称为所取标推历元to的平天球坐标系或协议天球坐标系，也称协议惯性坐标系6、地心空间直角坐标系和地心大地坐标系是如何定义的？二者间有何联系？地心空间直角坐标系：原点 0与地球质心重合，Z轴指向地球北极，X轴指向格林尼治平子 午面与地球赤道的交点 E, Y轴垂直于XOZ平面构成右手坐标系。地心大地坐标系；球椭球的中心与地球质心重合，椭球的短轴与地球自转轴相合，大地纬度B为过地面点的椭球法线与椭球赤道面的夹角，大地经度 L为过地面点的椭 球子午面与格林尼治平大地子午面之间的夹角， 大地高H为地面点沿椭球 法线（n

10、ormal）至椭球面的距离。7、何谓站心赤道直角坐标系、站心地平直角坐标系和站心地平极坐标系？站心赤道与地平si角坐拆系站心赤道与地平盲角舉标系站心赤建与地平頁湖坐标系如右图，P1是测站，0是球心。以P1为原点建立与球心空间直角坐标系相应坐标轴平行的 坐标系叫做站心赤道直角坐标系。以P1为原点，P1点的法线为z轴（指向天顶为正），以子午线方向为 x轴（向北为正），y 轴与x、z轴垂直（向东为正）。叫做站心地平直角坐标系以测站P1为原点，至卫星s的距离r、卫星的方位角 A、卫星的高度角h可以建立站心地平 极坐标系8什么叫极移？协议地球坐标系是如何定义的？极移：地球自转轴相对地球体的位置并不是固定

11、的，地极点在地球表面上的位置是随时间而变化的。这种现象称为地极移动，简称极移协议地球坐标系：以协议地极为基准点的地球坐标系，称为协议地球坐标系9、WGS-84坐标系是如何定义的？其主要参数是多少？WGS-84坐标系：原点在地球质心，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轴构成右手系10、我国的 佃80年国家大地坐标系（简称C80）、佃54年北京坐标系（简称P54）是如何定义的？ 新北京54坐标系与C80有何联系，与 P54有何区别和联系？11、我国的2000国家大地坐标系 是如何定义的？12、何谓I

12、TRF坐标框架？13、在GPS定位中时间系统有何重要意义？确定时间的基准是什么？14、何为恒星时、世界时、原子时、协调世界时、GPS时？以春分点为参考点，由春分点的周日视运动所确定的时间，称为恒星时 以平子夜为零时起算的格林尼治平太阳时称为世界时以物质内部原子运动的特征为基础的原子时间系统从 1972 年便采用了一种以原子时秒长为基础，在时刻上尽量接近于世界时的一种折衷的时 间系统，这种时间系统称为协调世界时 （UTC） ，或简称协调时15、GPS 时和原子时、协调世界时有何关系？GPS时与协调时的时刻，规定于 1980年1月6日0时相一致。其后随着时间的积累，两者 之间的差别将表现为秒的整倍

13、数。至1 987年这个差值为 4秒，而到 1989年其值已达 5秒，目前为13s。在GPS测量中，应用的几种主要时间系统之间的差别见下图。第三章1、何为卫星的轨道参数？描述卫星轨道位置和状态的参数，称为轨道参数2、作用在卫星轨道上的力分为哪两类，相应的卫星运动轨道为何 中心力和摄动力 .中心力所决定的卫星轨道可视为理想的轨道，又称卫星的无摄运动轨道。 在摄动力作用下的卫星的运动称为受摄运动， 由此所决定的卫星轨道称为卫星的受摄运动 轨道3、研究卫星运行轨道的基本方法分为哪两个步骤？首先， 在上述理想的地球引力场中， 只考虑地球质心引力的作用， 来研究卫星的无摄运动 规律， 并描述卫星轨道的基本

14、特征； 其次，研究各种摄动力对卫星运动的影响，并对卫星的 无摄轨道加以修正，从而确定卫星受摄运动轨道的瞬时特征4、何为开普勒三定律？其意义是什么？卫星运动周期的平方与轨道椭圆长半径的立方之比为一常量，而该常量等于地球引力常数GM 的倒数。意义：当开普勒椭圆的长半径确定后，卫星运行的平均角速度便随之确定，且保持不变。 所以开普勒第三定律在卫星位置的计算中具有重要意义5、试绘图描述无摄卫星轨道，并阐明各参数的含义。6、写出开普勒方程，并说明其意义。7、卫星运动的摄动力有哪些？主要的摄动力是哪几项？ 地球体的非球形及其质量分布不均匀而引起的作用力，即地球的非中心引Fnc； 太阳的引力Fs和月球的引力

15、Fn 太阳的直接与间接辐射压力Fr 大气的阻力 Fa 地球潮汐的作用力； 磁力等（7）地球中心引力 Fc 主要摄动力：地球中心引力 Fc 地球潮汐的的影响 太阳光压的影响8、卫星星历分为哪两种？广播星历中主要包括哪些参数？ 一般有两种：预报星历 （广播星历 ）和后处理星历（精密星历 ）参数： 1 个参考时刻、 6 个相应参考时刻的开普勒轨道参数和 9 个反映摄动力影响的参数9、说明 GPS 卫星坐标计算的基本过程，并给出计算公式？（ 1 ）、计算卫星运行的平均速度 n（2）、计算归化时间 tk（3）、观测时刻卫星平近点角 Mk 的计算（4）、采用迭代算法计算偏近点角 Ek（5）、计算真近点角

16、Vk(6) 、计算升交距角 k(7) 、计算摄动改正数 S u、S r、S i(8) 、计算经摄动改正后的升交距角uk、卫星矢径rk和轨道倾角ik(9) 、计算卫星在轨道平面坐标系中的坐标(10) 、计算观测时刻升交点经度 Q k(11 )、计算卫星在地固坐标系中的空间直角坐标(12 )、计算卫星在协议地球坐标系中的空间直角坐标10、在广播星历中，tOe与tOc有何区别？第四章1、GPS定位的实质是什么？基本定位方法有哪定位实质：空间距离后方交会定位：绝对定位(或单点定位)相对定位静态定位动态定位2、GPS测量的基本观测量有哪两个，其测距精度是多少？ 码相位观测量和载波相位观测量。测距精度：码

17、相位测量中对C/A码来说其观测精度约为 2.9m而P码其观测精度约为 0.3m 载波相位测量L1和L2载波相应的观测精度为 1.9mm和2.4mm。3、什么叫初始整周未知数 (模糊度)？什么叫周跳(整周跳变、跳周)？什么叫信号失锁？ 周跳:在观测过程中，如果卫星信号被阻挡或受到干扰，则接收机对卫星的跟踪便可能中断(失锁)，而当卫星被重新锁定后，载波相位的小数部分是连续正确的，而这时整周数却不正确，这种现象称为周跳。4、写出伪距测量的基本观测方程并解释各参数的含义？5、写出载波相位测量的基本观测方程并解释参数的含义？6、什么叫必要参数？什么叫多余参数？7、载波相位差分观测值有哪几种？各差分观测值

18、中主要消除或削弱了哪些因素的影响？ 根据求差次数的多寡可分为单差观测值、双差观测值和三差观测值在单差观测值中，已消除了卫星钟钟差的影响，当测站距离较近时(<20km ),电离层、对流层的影响及卫星星历误差在很大程度上得到了削弱。对于短距离(<20km、的相对定位而言，在测站和卫星的双差观测值中，接收机钟差、卫星 钟差、卫地距变率的影响已基本消除，对流层和电离层的影响得到了进一步的削弱，其剩余残差对双差观测值将不会产生显著性的影响。8根据载波相位的基本观测方程写出其单差和双差观测方程。9、求差法和非差法相比有哪些优缺点？优点：求差法和 对多余参数进行约束”的方法相比，计算工作量相差不

19、多。非差法中接收机的钟差是一个较难处理的问题。因为接收机上通常采用石英钟，其稳定度较差，建立钟的误差模型较为困难。而如果不给任何约束，把每个观测历元的接 收机钟差均当作一个未知数的话，又将使未知数的个数大量增加。采用二次差时可消 除接收机的钟差，既不涉及钟的误差模型，又可使未知数的个数大为减少，因而在生 产实线中被广泛采用。缺点：数据利用率较低，许多好的观测值会因为与之配对的数据出了问题而无法被利用。求差的次数越多，丢失的观测值也越多，数据利用率就越低。在接收机间求差后，会引进基线矢量而不是原来的位置矢量作为基本未知数，这是一个新的更为复杂的概念，特别是使用多台接收机进行网定位时较难处理。求差

20、后会出现观测值间的相关性问题，增加了计算的工作量。在某些情况下难以求差，例如两站的数据输出率不相同时。在求差过程中有效数字将迅速减少，计算中凑整误差等影响将增大，从而影响最后结果的精度。求差法实质上是未对多余参数作任何约束，即认为各多余参数是相互独立的。在某些情况下使用非差法的误差模型是有效的，如使用高精度的原子钟作外接频标时，在小范围内进行相对定位时，精度要求不太高时采用求差法时多余参数已被消去，因此难以对这些参数作进一步研究 （当然也可以来用回代法求出，但需另增加工作量 ）。10、了解伪距绝对定位的基本方法。利用GPS进行定位的基本原理，是以 GPS卫星和用户接收机天线之间距离（或距离差）

21、的观 测量为基础，并根据已知的卫星瞬时坐标，来确定用户接 收机天线所对应的点位，即观测站的位置。11、 精度因子是如何定义的？在 GPS定位中，有哪几种精度因子？ 定义：平面位置精度因子 HDOP 高程精度因子 VDOP空间位置精度因子 PDOP接收机钟差精度因子 TDOP几何精度因子 GDOP12、了解采用载波相位双差观测值进行相对定位的基本方法。13、差分GPS有哪几种类型？位置差分、 伪距差分、相位平滑伪距差分的基本思想是什么？ 类型：单基准站差分、多基站的局域差分和多基站的广域差分三种类型相位平滑伪距差分基本思路：1）按伪距差分方法，利用基准站的伪距差对流动站的观测伪距进行改正，得到流

22、动站改正后的伪距观测值；2）利用流动站的载波相位观测值对改正后的伪距观测值进行平滑，得到流动站平滑后的伪距观测值；3）按伪距差分方法解算流动站坐标并进行精度评定。14、 传统RTK技术有哪些局限性 ？测量范围的局限通信数据链作用距离的局限模糊度求解的局限基准站移动频繁15、CORS 系统的测量方式如何？1）固定参考站不直接向移动用户发送任何改正信息，而是将所有的原始数据通过数据通讯 线发给控制中心。2）移动用户在工作前，向控制中心发送一个概略坐标；3）控制中心根据用户概略位置，由数据处理中心自动选择最佳的一组固定基准站，根据这些站发来的信息，整体进行 GPS测量误差改正；4）将高精度的差分信号

23、发给移动站；5）移动站利用差分信息及本站观测值进行定位。16、CORS系统有哪些类型 ？单基站托管型网络 CORS 单基站网络CORS 多基站网络 CORS 第五章1、GPS测量中的误差分为哪几类？可以分为四大类：与卫星有关的误差，如卫星星历误差、卫星钟误差、相对论效应等；与传 播路径有关的误差， 如大气延迟误差、多路径效应等；与接收设备有关的误差，如接收机钟 误差、天线高的量取误差等；其它误差，如地球自转等。2、 什么叫星历误差？它有何影响规律？可采用哪些方法肖U弱？ 星历误差：由星历计算的卫星位置与其实际位置之差，称为卫星星历误差影响：基线的精度与星历精度成正比，星历精度越高则相对定位精度

24、越好。削弱星历误差的途径：建立独立的跟踪网采用轨道松弛法同步观测值求差忽略轨道误差3、卫星钟误差的改正模型是什么？削弱其影响的方法主要是什么？ 卫星钟的这种偏差，可用如下的二阶多项式进行改正、：tao ' ai（t t°c） * a2（t t°c）（5.GPS测量工作包括哪几个阶段？其总的原则是什么？其技术设计的主要内容是什么？ 方案设计阶段外业实施阶段内业数据处理阶段总的原则是，在满足用户要求的情足下，尽可能地减少经费、时间和人力的消耗。主要内容包括网的基准设计，网的图形设计和精度指标的确定。 什么叫GPS网的基准设计？GPS网的基准包括哪些？GPS网的基准设计：

25、GPS网的技术设计时，必须明确 GPS成果所采用的坐标系统和起算数 据，即明确GPS网所采用的基准。我们将这项工作称之为GPS网的基准设计GPS网的基准包括位置基准、方位基准和尺度基准 GPS网图形设计的一般原则是什么？对于三角形网、环形网和星形网各有何优缺点？适 用于何种情况？原则： GPS网点应考虑与水准点相重合，而非重合点一般应根据要求以水准测量方法（或相当精度的方法）进行联测，或在网中布设一定密度的水准联测点，以便为大地水准 面的研究提供资料。为了便于观测和水准联测，GPS网点一般应设在视野开阔和容易到达的地方（1）GPS网内点与点之间虽不要求通视，但考虑到常规测量时加密是需要，每个点

26、应该有）经此改正后，各卫星钟之间的同步误差可保持在20ns以内，由此引起的等效距离误差不会超过6m。卫星钟钟差及其经改正后的残余误差，若在接收机间对同一卫星的同步观测值求 差，则可得到进一步削弱。4、相对论效应是如何克服的？克服相对论效应的简单方法是，在厂家在制造卫星钟时预先将频率降低4.449X 10-10f,这样当卫星钟进入轨道受到相对论效应的影响后，其频率正好变为标准频率5、什么叫大气折射？两测站同步观测值求差或采用双频组合观测值是否能削弱对流层、电 离层延迟的影响？大气折射：对于GPS而言，卫星的电磁波信号从信号发射天线传播到地面GPS接收机天线，其传播路径并非真空，而是要穿过性质与状

27、态各异、且不稳定的大气层，使其传 播的方向、速度和强度发生变化，这种现象称为大气折射。6、什么叫多路径效应？克服多路径效应的措施主要有哪些？多路径效应：在GPS测量中，如果测站周围的反射物所反射的卫星信号（反射波）进入接收 机天线，这就将和直接来自卫星的信号（直接波）产生干涉，从而使观测值 偏离真值产生所谓的多路径误差。措施:解决多路径效应的最好方法在于采取预防措施，如选择合适的站址、采用性能良好的天线、改善接收机的设计等。 为了削弱多路径效应的影响，一般采用性能良好的微带天线，并在天线底部安置抑径板7、与接收设备有关的误差有哪些？与接收机有关的误差，包括观测误差、接收机钟误差、天线相位中心位

28、置误差、接收机位置 误差、天线高量取误差等一个以上的通视方向。（2）GPS网一般应通过独立观测边构成闭合图形，例如三角形、多边形或附合线路，以增加检核条件，提高网的可靠性）（3） GPS网点应尽量与原有地面控制网点相重合。重合点一般不应少于 3个（不足时应联测）且在网中应分布均匀，以便可靠地确定GPS网与地面网之间的转换参数（4）GPS网点应考虑与水准点相重合，以便为大地水准面的研究提供资料。优缺点：三角形网主要缺点是观测工作量较大，尤其当接收机的数量较少时，将使观测工作的总时间大为延长。优点这种图形的几何结构强，具有良好的自检能力，能够有效 的发现观测成果的粗差，以保障网的可靠性。同时经平差

29、后网中相邻点间基线向量 的精度分布均匀。环形网的优点是观测工作量较小，且具有较好的自检性和可靠性，其缺点主要是非直接观星形网是观测的基线边（或间接边）精度较直接观测边低，相邻点间的基线精度分布不均 匀星形网主要优点，是观测中只需要两台GPS接收机，作业简单。缺点星形网的几何图形简单，但其直接观测边之间不构成任何闭合图形，所以其检验与发现粗差的能力差。使用情况：三角网：当网的可靠性和精度要求较高时，才单独采用这种图形。适用于狭长地区，如铁路，公路管线工程勘测 环形网：适用于精度较低的 GPS布网 星形网：工程测量、边界测量、地籍测量和碎部测量等。4、GPS测量选点工作应遵循的原则是什么？选点工作

30、结束后应提交的技术资料主要包括 哪些？原则：观测站（即接收天线安置点）应远离大功率的无线电发射台和高压输电线，以避免其 周围磁场对GPS卫星信号的干扰。接收机天线与其距离一般不得小于200m观测站附近不应有大面积的水域或对电磁波反射（或吸收）强烈的物体，以减弱多路径效应的影响；观测站应设在易于安置接收设备的地方，且视场开阔。在视场内周围障碍物的高度角，根据情况一般不应大于 10°15° ，以减弱多路径效应的影响；观测站应选在交通方便的地方，并且便于用其它测量手段联测和扩展。对于基线较长的 GPS网，还应考虑观测站附近具有良好的通讯设施（电话与电报、邮电）和电力供应，以供观测

31、站之间的联络和设备用电。点位选定后（包括方位点），均应按规定绘制 点之记，其主要内容包括点位及点位略 图，点位的交通情况以及选点情况等。技术资料：点之记及点的 环视图； GPS网选点图；选点工作技术总结。5、在GPS测量中，天线的安置工作应满足哪些要求？在外业观测工作中，操作人员应注 意哪些事项？对于观测记录，有何要求？天线安置要求：静态相对定位时， 天线应尽可能利用三脚架，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，但归心元素应以解析法精 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。这时可将标石中心投影到基板上作为安置天线的依

32、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。定向的误差以定位的精度不同而异，一般应不超过3°5°。雷雨天气安置天线时，应注意将其底盘接地，以防止雷击。天线安置后， 应在各观测时段的前后各量测天线高一次。两次量测结果之差不应超过3mm，并取其均值采用注意以下事项： 当确认外接电源电缆及天线等各项联结完全无误后，方可接通电源， 启动接收机。 开机后接收机的有关指示和仪表数据显示正常时， 方能进行自测 试和输入有关测站和时段控制信息。 接收机在开始记录数据后， 用户应注 意查看有关接收卫星数量、 卫星号、 相位

33、测量残差、 实时定位结果及其变化、 存储介质记录等情况。 在观测过程中， 接收机不得关闭并重新启动； 不 准改变卫星高度角的限值， 不准改变天线高。 每一观测时段中， 气象资料 一般应在时段始末及中间各观测记录一次，当时段较长时（如超过 60 分 ）应适当增加观测次数。 观测站的全部预定作业项目，经检查均巳按规定 完成，且记录与资料均完整无误后方可迁站。记录要求： 1）观测前和观测过程中应按要求及时填写各项内容，书写要认真细致，字迹清晰、工整、美观。2）各项观测记录一律使用铅笔，不得开刀和涂改，不得转抄和追记，如有读、 记错误，可整齐划掉，将正确数据写在上面并注明原因。其中天线高，气象读 数等

34、原始记录不得连环涂改。3）手簿整饰，存储介质注记和各种计算一律使用蓝黑墨水书写。4） 外业观测中接收机内存储介质上的数据文件应及时拷贝成一式两份，并在外 存储介质外面适当处制贴标签，注明网区名、点名、点号、观测单元号、时段 号、文件名、采集日期、测量手簿编号等。两份存储介质应分别保存在专人保 管的防水、防静电的资料箱内。5）接收机内存数据文件卸到外存介质上时，不得进行任何剔除、删改和编辑。6）测量手簿应事先连续编印页码并装订成册，不得缺陨。7）其他记录，亦应分别装订成册。6、什么叫 GPS 相对定位的作业模式？对于静态相对定位、快速静态相对定位、准动态相 对定位和动态相对定位等作业模式，其作业

35、方法、精度、特点和适用范围分别如何？所谓GPS相对定位的作业模式：亦即利用GPS确定观测站之间相对位置所采用的作业方式7、重复边检核、同步环闭合差检核和异步环闭合差检核是如何进行的（掌握计算方法）？8、数据预处理的主要目的？包括哪些内容？目的： 预处理的主要目的，是对原始观测数据进行编辑、 加工与整理， 分流出各种专用的信 息文件，为进一步的平差计算做准备。内容：观测数据的平滑、滤波统一数据文件格式 卫星轨道的际准化。探测周跳、修复载波相位观测值对观测值进行各项必些的改正。9、GPS 网平差计算的主要内容是什么？同步观测的基线边平差 GPS网平差坐标系统的转换或与地面网的联合平差10、GPS

36、测量任务完成后，上交资料的内容一般应包括哪些？测量任务书与技术设计； GPS网展点；观测站的点之记，环视图卫星可见性图，预报表及观测计划外业观测记录，测量手薄及其它记录 （如归心元素 ）接收设备及气象仪器等的检验资料外业观测数据则质量评价和外业检核资料；数据处理资料和成果表 技术总结与成果验收报告。什么是相对论效应 ?相对论效应是由于卫星钟和接收机钟所处的状态接收机钟之间产生相对钟误差的现象运动速度和重力位） 不同而引起卫星钟和1、GPS系统包括三大部分： 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。2、 GPS系统的空间部分由 21颗工作卫星及3颗备用卫星

37、组成，它们均匀分布在6个近似 圆形轨道上。3、GPS 工作卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。4、GPS 卫星位置采用 WGS-84 大地坐标系。5、 GPS系统中卫星钟和接收机钟均采用稳定而连续的GPS时间系统。6、 GPS 卫星星历分为预报星历 （广播星历 ）和后处理星历（精密星历） 。7、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。8、在 GPS 定位工作中，由于某种原因，如卫星信号被暂时阻挡，或受到外界干扰影响，引 起卫星跟踪的暂时中断，使计数器无法累积计数，这种现象称为整周跳变（周跳）9、根据不同的用途， GPS 网的图形布设

38、通常有：点连式、边连式、网连式和边点混合连接四种基本方式。选择什么样的组网，取决于工程所要求的精度、野外条件及GPS 接收机台数等因素。10、 卫星定位中常采用空间直角坐标系及其相应的大地坐标系，一般取地球质心为坐标系原 点。11、 我国目前常采用的两个国家坐标系是1954年北京坐标系和 1980年国家大地坐标系。 12、 GPS 接收机的天线类型主要有：单板天线；四螺旋形天线；微带天线和锥形天线。13、GPS 接收机主要由 GPS 接收机天线单元、 GPS 接收机主机单元和电源三部分组成。14、单站差分按基准站发送信息的方式来分，可分为、位置差分伪距差分和载波相位差 分。15、与信号传播有关

39、的误差有电离层折射误差、对流层折射误差及多路径效应误差。16、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。17、GPS卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。18、 对于N台GPS接收机构成的同步观测环， 有J条同步观测基线，其中独立基线数为 N-119、 双频接收机可以同时接收L1 和 L2 信号，利用双频技术可以消除或减弱对流层折射对 观测量的影响，所以定位精度较高，基线长度不受限制，所以作业效率较高。20、卫星导航分为：单点动态定位、实时差分动态定位和后处理差分动态定位。二 、名词解释1. 伪距：就是由卫星发射的测距码信号到达

40、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，称量侧距离的伪距。2. 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。3. 观测时段：测站上开始接收卫星信号到观测停止，连续工作的时间段称为观测时段，简 称时段。4. 卫星无摄运动：仅考虑地球质心引力作用的卫星运动5. 静态定位：指的是对于固定不动的待定点，将 gps 接收机安置于其上，观测数分钟乃至 更长的时间，以确定该点的三维坐标。6. WGS-84 大地坐标系： 原

41、点位于地球质心， Z 轴指向 BIH1984.0 定义的协议地球极 （CTP） 方向，X轴指向BIH1984.0定义的零子午面和 CTP赤道的交点，Y轴与Z、X轴构成右手 坐标系。7. 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 .8. 广域差分 :基本思想是对 GPS 观测量的误差源加以区分，并单独对每一种误差源分别加以“模型化”，然后将计算的每一种误差源的数值， 通过数据链传输给用户， 以对用户 GPS 定位误差加以改正，达到削弱这些误差源，改善用户GPS 定位精度的目的。 。

42、9. 同步观测 :同步观测是指两台或两台以上接收机同时对一组卫星进行的观测.10. 异步观测环 :在构成多边形环路的所有基线向量中，只要有非同步观测基线向量， 则该改多边形环路叫异步观测环。11. 整周跳变：在定位过程中，卫星信号可能被暂时阻挡，或受外界干扰影响，引起卫星跟 踪的暂时中断，使计数器无法累计计数，出现信号失锁，使其后的相位观测值均含有同样 的整周误差，这种现象叫整周跳变，简称周跳。12. 导航电文：用户用来定位和导航的数据基础，包括卫星星历、时钟改正、电离层延时改 正、工作状态信息以及 C/A 码转换到捕获 P 码的信息13. 卫星星历及其作用？ 卫星星历就是一组对应某一时刻的轨

43、道参数及其变率。有了卫星星历就可以计算出任意 时刻的卫星位置及其速度。三 、简答1. 简述 GPS 系统的特点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，应用广 2简述无摄运动中开普勒轨道参数。轨道椭圆的长半径； （ a） 轨道椭圆偏心率（ e） 卫星的真近点角； （V） 升交点赤 经；（Q）轨道面倾角；（i）近地点角距。（3 ）3. 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4. 简述接收机的主要任务当 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

44、止角所选择的待 测卫星，并能够跟踪这些卫星的运行；对所接收到的 GPS 信号，具有变换、放大和处理的 功能；测量出GPS信号从卫星到接收天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，甚至三维速度和时间。5、试说明载波相位观测值的组成部分。完整的载波相位观测值是由三部分组成的：即载波相位在起始时刻沿传播路径延迟的整周数N。，和从某一起始时刻至观测时刻之间载波相位变化的整周数Int （0）,以及接收机所能测定的载波相位差非整周的小数部分Fr （ 0 ）6按不同分类标准按不同分类标准GPS定位可分为那些定位可分为那些？按测距原理：伪距法定位,载波相位定位,差分 GPS 定位 按待定点运动状态：静态定位,动态定位7. GPS测量与卫星、信号传播、接收机