《GPS定位原理与应用》习题集

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第一篇《GPS定位原理与应用》习题集

一、名词解释

1、卫星星历2、天线高3、春分点4、开普勒第一定律5、同步环6、多路径效应7、周跳8、绝对定位9、恒星时10、卫星的无摄运动11、缜密星历12、相对定位13、星历误差14、重复观测边15、异步环16、定位星座17、间隙段18、GPS信号接收机19、岁差20、天球21、时圈

22、天球空间直角坐标系23、地心空间直角坐标系24、地心大地坐标系25、极移26、站心赤道直角坐标系27、站心地平直角坐标系28、WGS-84大地坐标系

29、1980国家大地坐标系（C80坐标系）30、协调世界时(UTC)

31、GPS时（GPST）32、开普勒其次定律33、预报(广播)星历34、广域差分GPS系统（WADGPS）35、相对论效应36、大气折射37、观测时段38、独立观测环39、天线信号通道40、多通道接收机41、序贯穿道接收机42、多路复用通道接收机43、GPS相对定位的作业模式44、坐标联测点45、高程联测点46、协议坐标系47、天球球面坐标系48、原子时49、GDOP50、停测段51、测量任务书

二、判断题

以下说法是否正确？正确的打“√〞，错误的打“╳〞。

1、在同一测站上，相邻两天出现的卫星分布图形是一致的，只是后一天相对于前一天提前2分钟。（）

2、GPS卫星的核心设备是双叶太阳能板，以保证卫星的正常工作用电。（）3、GPS地面监控系统包括1个主控站、3个注入站和5个监测站，共9个站组成。（）

4、在GPS系统中，启用备用卫星以代替失效的工作卫星的职能，由监测站执行。（）5、在GPS系统中，卫星的星历是通过监测站注入的。（）

6、GPS用户设备的核心设备是原子钟，为GPS测量提供高精度的时间标准。()7、利用单频接收机可以消除或减弱电离层对电磁波信号的延迟的影响。（）安徽理工大学测绘工程教研室余学祥吕伟才编

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8、对于平方型接收机，其工作的基本条件是必需把握测距码的结构；而对于码相关型接收机，可以不必把握测距码的结构。（）

9、在GPS测量中，描述卫星的运行位置和状态是在空间固定的坐标系统中进行的。（）

10、在GPS测量中，表达地面观测站的位置和处理GPS观测成果是在空间固定的坐标系统中进行的。（）

11、地球公转的轨道与天球相交的大圆称为黄道。黄道面与赤道面的夹角ε称为黄赤交角，约为23.5°。（）

12、以春分点为参考点，以春分点的周日视运动确定的时间系统称为世界时。（）13、瞬时天球坐标系和瞬时地球坐标系的原点一致，X轴指向一致，但Z轴指向不一致。（）

14、测站对卫星的高度角和方位角在WGS-84站心赤道直角坐标系中表示最为便利。（）

15、新北京54坐标系大地原点与1980年国家大地坐标系(简称C80)的一致，椭球轴向与C80椭球轴指向一致，椭球参数与旧54坐标系的椭球参数一致。（）

16、恒星时以春分点为参考点，具有地方性；而平太阳时均以平太阳为参考点，但具有世界性。（）

17、协调世界时是一种秒长严格等于原子时秒长的不连续的时间系统。（）18、GPS时属于原子时系统，其秒长和原点与国际原子时的一致。（）19、在世界时UT0中引入了极移改正和地球自转速度的季节性改正，由此得到的世界时，相应表示为UT1和UT2。（）

20、卫星的真近点角是在轨道平面上，卫星与近地点之间的地心角角距。该参数为时间的函数，它确定了卫星在轨道上的瞬时位置。（）

21、升交点是当卫星由北向南运行时，其轨道与地球赤道面的一个交点。（）22、在GPS定位中，轨道平面坐标系的x轴指向升交点，y轴垂直于x轴指向地极北方向，原点位于地球质心。（）

23、广播星历和缜密星历都属于实时星历，只是后者的精度比前者高。（）24、载波相位观测，是测量接收机接收到的、具有多普勒频移的载波信号，与接收机产生的参考载波信号之间的相位差。（）

25、全球定位系统采用双程测距原理。（）

26、一般来说,GDOP值越大，所测卫星在空间的分布范围越合理；反之，所测卫星的分布越差。（）

27、一般而言，采用伪距法进行绝对定位时，至少要同步观测到4颗GPS卫星。（）

28、差分技术的目的是消除公共误差，提高定位精度。（）

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29、在GPS测量中，卫星的轨道误差以及测站的多路径效应误差都属于系统误差（）

30、与绝对定位相比，相对定位的定位精度得到了明显的提高，这是由于采用了求差这一数学处理方法而取得的。（）

31、与绝对定位相比，相对定位的定位精度得到了明显的提高，这是由于两测站上的公共误差具有相关性而取得的。（）

32、由于同一卫星的星历误差，对不同测站的同步观测量的影响具有偶然性性质，因此在两个或多个测站上对同一卫星的同步观测值求差，仍不能减弱卫星星历误差的影响。（）

33、在GPS测量中，采用双频改正技术，可以消除或减弱电离层延迟对定位成果的影响，但不能减弱对流层延迟对定位成果的影响。（）

34、在高精度GPS变形监测，最好采用同一种类型的天线。（）

35、GPS网的基准包括位置基准、方位基准和尺度基准。GPS网的基准设计，实质上主要是指确定网的位置基准问题。（）

36、GPS网的基准包括位置基准、方位基准和尺度基准。GPS网的基准设计，实质上主要是指确定网的方位基准问题。（）

37、GPS基线向量观测值中，已包含了位置信息、尺度信息和方位信息。（）38、GPS网的图形设计，也就是根据对所布设的GPS网的精度要求和其他方面的要求，设计出由同步GPS边构成的多边形网。（）

39、观测数据的剔除率是指由于不合格而剔除的观测值个数与参与同步边平差计算的观测值总数之比。（）

40、外业观测成果的检核，可以识别观测值中小的粗差，说明GPS网本身的精度和可靠性。（）

41、GPS网的非经典自由网平差，是仅具有必要起始数据的平差方法。对于GPS网来说，即仅具有一个起始点，其坐标值在平差中保持不变。（）

42、GPS网的内可靠性亦称观测的可控性，是指在一定的显著水平和检验功能下，用数理统计方法所能探测出的在基线向量中存在的最小粗差。（）

43、GPS网的外可靠性亦称观测的可控性，是指在一定的显著水平和检验功能下，用数理统计方法所能探测出的在基线向量中存在的最小粗差。（）

44、大地高是地面点沿法线投影到椭球面的距离。（）

45、正常高是地面点沿法线投影到椭球面的距离。（）46、高程异常是大地水准面至椭球面之间的高程差（）。47、正常高是地面点沿铅垂线到似大地水准面的距离。（）

48、测量时间的基准，包括时间的单位(尺度)和原点(起始历元)。其中时间的原点是关键，而尺度可以根据实际应用加以选定。（）安徽理工大学测绘工程教研室余学祥吕伟才编

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49、GPS卫星信号中含有多种定位信息，根据不同的要求可以从中获得不同的观测量，目前广泛采用的基本观测量主要有两种，即码相位观测量和多普勒观测量。（）

50、在静态绝对定位中，在某一时段内，各历元观测到的卫星一致，则该时段内所测卫星在空间的几何分布图形是不变的，因而精度因子的数值也是不变的。（）

51、采用GPS进行定位时，大部分状况下需要采用缜密星历，以及时提供解算成果。（）

52、电离层对载波相位观测值和伪距观测值的影响，大小一致，符号相反。（）53、在短基线（《GPS定位原理与应用》习题集与部分参考答案

D、大地起始子午面平行于格林尼治平均天文台子午面E、X轴在大地起始子午面内与Z轴垂直指向经度0方向F、Y轴与Z、X轴构成左手系

G、长半轴a＝6378140(m)，扁率f=1/298.257

11、用作确定时间基准的周期运动现象，应符合以下要求（）A、运动应是连续的B、运动应是周期性的

C、运动的周期应具有充分的稳定性D、运动的周期必需具有复现性

12、开普勒轨道根数（）

A、轨道椭圆的长半径a及其偏心率e确定了椭圆的形状和大小

B、升交点赤经Ω和轨道平面倾角i唯一地确定了卫星轨道平面与地球体之间的相对定向C、卫星的真近点角V表达了开普勒椭圆在轨道平面上的定向D、近地点角距ω确定了卫星在轨道上的位置E、椭圆的一个焦点与地球质心重合

13、卫星在运行中受到的摄动力有（）A、地球中心引力Fc

B、地球的非中心引Fnc

C、太阳的引力Fs和月球的引力Fn

D、太阳的直接与间接辐射压力Fr

E、大气的阻力Fa

F、地球潮汐的作用力、磁力等14、缜密星历（）

A、是在事后向用户提供在其观测时间的卫星缜密轨道信息，因此称为后处理星历

B、该星历的精度，目前可达米级，进一步的发展可望达到分米级C、通过卫星的无线电信号向用户传递的，无偿地为所需要的用户服务D、避免了预报星历外推的误差E、主要服务于缜密定位F、可向民用用户提供

15、当测站距离较近时，在单差观测值中（）A、消除了卫星钟钟差的影响B、减弱了电离层、对流层的影响C、减弱了卫星星历误差的影响

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D、消除了接收机钟钟差的影响

16、当测站距离较近时，在双差观测值中（）A、消除了卫星钟钟差的影响B、减弱了电离层、对流层的影响C、减弱了卫星星历误差的影响D、消除了接收机钟钟差的影响

17、求差法既有优点，也有缺点，其缺点表现在（）A、数据利用率较低，好的观测值因与之配对的数据出问题而无法被利用B、引进了比位置矢量更为繁杂的基线矢量C、差分观测值是相关的，增加了计算工作量D、两站间的数据采样率不同时，则无法求差

E、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F、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18、载波相位观测值（）

A、高精度定位中的主要观测量B、可能存在周跳C、测量精度一般为1～2mmD、可能存在整周模糊度19、以下关于伪距差分，描述正确的有（）A、基准站要提供所有卫星的伪距改正数

B、用户接收机观测任意4颗卫星，利用改正后的伪距就可完成定位

C、比单点定位精度高，但比位置差分定位的精度要低，一般点位误差约±2.0mD、实施简单

E、差分精度不随基准站到用户的距离而变化

F、观测过程中不出现失锁现象，虽经过外推可以获得失锁历元的位置，但精度较差

20、以下关于相位平滑伪距差分，描述正确的有（）A、比位置差分、伪距差分定位的精度要高，一般点位误差约±0.7mB、实施较困难

C、差分精度不随基准站到用户的距离增加变化

D、滚动站的载波相位观测值中不得出现周跳。若存在周跳时，必需进行修复E、观测过程中不出现失锁现象，虽经过外推可以获得失锁历元的位置，但精度较差

21、以下关于GPS测量误差的描述，正确的有（）A、轨道误差属于系统误差B、卫星钟差属于偶然误差C、接收机钟差属于偶然误差

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D、大气折射的误差属于系统误差E、多路径效应引起的误差属于偶然误差F、观测误差属于偶然误差

22、为了减弱和修正GPS测量中系统误差对观测量的影响，一般根据系统误差产生的原因而采取不同的措施，其中正确的应包括（）A、引入相应的未知参数，在数据处理中联同其它未知参数一并解算B、建立系统误差模型，对观测量加以修正

C、将不同观测站对一致卫星的同步观测值求差，以减弱或消除系统误差的影响D、简单地忽略某些系统误差的影响

23、减弱卫星星历误差的方法（）A、建立卫星跟踪网进行独立定轨B、短弧法

C、采用轨道松弛法处理观测数据D、同步观测值求差E、忽略轨道误差（用于实时定位工作）

24、以下关于对流层（延迟）的说法，正确的有（）A、对流层指从地面向上50km部分的大气层，包括对流层和平流层B、对流层延迟由干气延迟和湿气延迟两部分组成

C、常用的对流层改正模型有Hopfield模型和Saastamoinen模型

D、当测站间距离较远或者两测站的高差相差甚大时，两测站的对流层延迟的影响在差分观测值中仍不可忽视

E、在某一测站，随着高度角的增加，对流层延迟逐渐减小。地平方向时对流层延迟最大，天顶方向时对流层延迟最小

F、对于高精度GPS监测，除了要考虑监测距离要适当外，还应考虑测站间的高差不要太大

25、以下关于电离层（延迟）的说法，正确的有（）A、高出地表50～1000km的大气层称为电离层B、电离层影响电磁波传播的主要因素是电子密度

C、在GPS定位中，一般常采用Saastamoinen模型进行电离层延迟改正D、在短基线上使用单频接收机不能获得很好的相对定位结果E、对于双频用户可以利用双频观测值进行电离层改正

F、当测站间距离较远时，两测站的电离层延迟的影响在差分观测值中仍不可忽视

G、某一测站的电离层延迟，随高度角的增加而减小。当高度角较小时，变化幅度较大；反之较小

26、以下关于多路径效应的说法中，正确的有（）A、进入接收机天线的直接波和反射波所引起的干扰时延效应

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B、是GPS测量的一种重要误差来源，严重时将引起载波相位观测值的频繁周跳甚至接收机失锁，损害GPS定位的精度C、对伪距测量和对载波相位测量的影响一致D、目前在数据处理中还难以模型化以减弱其影响

E、解决多路径效应的最好方法在于采取预防措施，如选择适合的站址、采用性能良好的天线、改善接收机的设计等

27、关于GPS网图形设计的一般原则，以下说法正确的有（）A、GPS网一般应通过同步观测边构成闭合图形，以增加检核条件，提高网的可靠性。

B、GPS网点应尽量与原有地面控制网点相重合。重合点不应少于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。C、GPS网点应考虑与水准点相重合，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。

D、为了便于观测和水准联测，GPS网点一般应设在视野开阔和简单到达的地方。E、为了便于用经典方法联测或扩展，可在网点附近布设一通视良好的方位点，以建立联测方向。方位点与观测站的距离，一般应大于300m。28、进行GPS测量时，拟定观测计划的依据主要有（）A、GPS网的规模大小B、GPS网的精度要求C、GPS卫星星座

D、参与作业的GPS接收机数量E、测区交通和地形条件F、后勤保障条件(运输、通讯)

29、进行GPS测量时，制订观测计划的主要内容应包括（）A、GPS卫星的可见性图及最正确观测时间的选择B、采用的接收机数量C、观测区的划分D、观测工作的进程E、接收机的调度计划

30、进行天线安置时，一般应满足以下要求（）

A、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

B、天线底板上的管水准器气泡必需居中

C、天线的定向标志线应指向正北，定向的误差以定位的精度不同而异，一般应不超过3°～5°

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D、雷雨天气安置天线时，应注意将其底盘接地，以防止雷击

E、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F、量测天线高时，必需量垂高

31、在GPS外业观测工作中，操作人员应注意以下事项（）A、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

B、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、存储介质记录、电源等状况

C、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

D、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

E、观测站的全部预定作业项目，经检查均已按规定完成，且记录与资料均完整无误后方可迁站。

32、以下关于GPS测量的观测成果的外业检核，正确的有（）A、是确保外业观测质量，实现预期定位精度的重要环节

B、检核项目主要包括同步边观测数据检核、重复边检核、同步环闭合差检核和异步环闭合差检核

C、外业观测成果的检核，可以发现观测值中是否含有小的粗差D、外业观测成果的检核，可以衡量GPS网的可靠性E、GPS网本身的精度通过GPS网平差来实现

33、关于GPS网无约束平差的目的，正确的有（）A、建立GPS网的位置基准、尺度基准和方位基准

B、发现基线闭合环路闭合差发现不了的小的基线向量粗差C、客观地评价GPS网本身的内部符合精度及网的可靠性D、实现GPS网高程系统的转换E、实现GPS网坐标系统的转换

34、对GPS变形监测网而言，衡量其质量的标准有（）A、精度标准B、灵敏度标准C、可靠性标准D、经济性标准35、关于世界时系统，正确的有（）A、是人类最早建立的时间系统B、是以地球公转运动为基准的时系统C、恒星时、平太阳时、世界时属于世界时系统

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D、恒星时和平太阳时都具有地方性特点E、世界时系统是一种稳定的时间系统

36、关于卫星的无摄运动，正确的有（）A、假设地球是一球体

B、卫星只受中心力的作用，不受摄动力的影响C、决定着卫星运动的基本规律和特征D、此时卫星运行的轨道称为摄运动轨道E、是我们分析卫星实际运动规律的基础

37、太阳光压对卫星运动影响的大小，与（）等因素有关A、与太阳的直接光辐射压力B、地球反射的太阳光间接辐射压力C、卫星、太阳和地球之间的相互位置D、卫星表面的反射特性E、卫星的截面积与卫星质量的比

38、以下关于DOP的说法，正确的有（）A、HDOP可用于评价绝对定位时平面位置精度

B、VDOP可用于评价绝对定位和相对定位时高程位置精度C、PDOP只用于评价绝对定位时三维位置精度D、TDOP只用于评价绝对定位时接收机钟差精度

E、GDOP可用于评价绝对定位和相对定位时三维位置和时间误差综合影响的精度39、设对卫星信号的量测精度为码元长度的百分之一，以下说法正确的有

（）

A、对C/A码来说，其码元宽度约为293m，则其观测精度约为2.9mB、对P码来说，其码元宽度为29.3m，则其观测精度约为0.3mC、对于L1，其波长为0.24m，则其观测精度为2.4mmD、对于L2载波，其波长为0.19m，则其观测精度为1.9mm

E、载波相位观测是目前最确切的观测方法，对缜密定位具有极为重要的意义。40、以下关于接收仪器设备的检验，说法正确的有（）

A、观测中所有采用的接收设备，都必需对其性能与可靠性进行检验，合格后方能参与作业。

B、一般性检视主要是主要检查接收设备的各部件及其附件是否齐全、完好，紧固部件有否松动与脱落，设备的使用手册及资料是否齐全等。

C、通电检验的主要项目包括：设备通电后有关信号灯、按键、显示系统和仪表的工作状况，以及自测试系统的工作状况。

D、试测检验应在不同长度的标准基线上或专门的GPS测量检验场上进行。

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E、天线底座的圆水准器和光学对中器，也都要在每年出测前进行检验和校正。F、对于作业中所使用的气象测量仪表(通风干湿表、气压表、温度计)，也应定期送气象部门检验，以保障其正常工作。

41、以下关于GPS数据预处理工作的主要内容，说法正确的有（）

A、观测数据的平滑、滤波。剔除粗差并进一步删除无效观测值；

B、统一数据文件格式。将不同类型接收机的数据记录格式、项目和采样间隔，统一为标准化的文件格式，以便统一处理。C、卫星轨道的际准化。

D、探测周跳、修复载波相位观测值。E、对观测值进行各项必些的改正。F、基线向量平差。

四、填空题

1、GPS系统由、和等三部分组成。

2、GPS地面监控系统由、和等三部分组成。

3、GPS卫星的核心设备是。

4、GPS用户设备的核心部分由和组成。

5、GPS信号接收机按载波频率可分为、和等三种类型。

6、GPS信号接收机按用途可分为、和等三种类型。

7、GPS信号接收机按通道数可分为、和等三种类型。

8、GPS信号接收机工作原理可分为、和等三种类型。

9、我国“北斗〞卫星导航定位系统是一种星定位系统，目前由颗工作卫星和颗备用卫星组成。

10、我国“北斗〞卫星导航定位系统具有、和的功能。

11、欧盟GALILEO定位系统的空间星座由平均分布在个轨道面上的颗卫星组成。

12、在卫星定位中，描述天体的运动规律一般在坐标系下表示，而描述地面测站的位置一般在坐标系下表示。安徽理工大学测绘工程教研室余学祥吕伟才编

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13、春分点是。14、定义一个空间直角坐标系必需明确、和。

15、时圈是通过天轴的平面与天球相交的。16、地球公转的轨道与天球相交的大圆称为，其所在平面与赤道面的夹角称为，约为23.5°。

17、在天文学和卫星大地测量学中，和，是建立参考系的重要基准点和基准面。

18、地球自转轴在空间的方向变化受和两种现象的影响。19、建立协议地球坐标系的原因是。

20、站心赤道直角坐标系与球心空间直角坐标系坐标系间的唯一区别在于。

21、测站对卫星的高度角和方位角在坐标系中表示最为便利。22、时间测量存在和两种模式。

23、时间测量的基准，包括时间的和。其中时间的是关键，而可以根据实际应用加以选定。

24、恒星时在数值上等于的时角。25、作用于卫星上的各种力，按其影响的大小可分为两类，即和。

26、卫星在空间运行的轨迹称为轨道，而描述卫星轨道位置和状态的参数，称为。

27、开普勒第一定律可表述为。

28、开普勒方程为。

29、卫星星历的提供方式一般有两种，即和。

30、在地球协议坐标系统中，确定GPS观测站相对地球质心的位置的定位方法称为。

31、确定同步跟踪一致的GPS信号的若干台接收机之间的相对位置关系的定位方法称为。

32、GPS卫星信号中含有多种定位信息，目前广泛采用的基本观测量主要有两种，即和。

33、时间延迟实际为之差。34、某一历元接收机的钟差为。

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35、载波相位差分观测值可以按、和等三要素来产生，根据求差次数的多寡可分为、和。

36、GPS绝对定位方法的实质，是，此时至少必需同时观测颗卫星。

37、当用户接收设备安置在运动的载体上而处于动态的状况下，确定载体瞬时绝对位置的定位方法，称为。

38、在用户接收设备处于静止状态的状况下，用以确定观测站绝对坐标的方法称为。

39、利用GPS进行绝对定位，其精度主要决定于以下两个因素：其一是，寻常称为；其二是。

40、在GPS测量中，寻常采用的的精度因子（用字符表示）有等五种，精度因子又称为。

41、载波相位测量的基本方程中包含了两种不同类型的未知参数：一种是我们想要的参数，称为；另一种是我们不太感兴趣的参数，称为。

42、差分GPS可分为、和三种类型。

43、单基准站差分GPS，根据差分GPS基准站发送的信息方式可分为四类，即、、和。

44、按误差性质划分，GPS测量中包含的误差分为和两类；按误差来源划分，可分为、、和其它误差四类。

45、与接收机有关的误差，包括观测误差、、、、等。

46、与卫星有关的误差，主要包括、、等。

47、与传播路径有关的误差，主要包括、、等。

48、GPS测量工作按其实施的工作程序，可分为、、和等四个大阶段。

49、GPS测量工作总的原则是，。

50、GPS网技术设计的主要内容包括、和。

51、GPS网的基准包括、和。GPS网的基准设计，实质上主要是指问题。安徽理工大学测绘工程教研室余学祥吕伟才编

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52、GPS网的基准设计包括基准设计和基准设计，相应的测量工作称为和。

53、两台或两台以上接收机同时对同一组卫星进行的观测称为。54、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，简称。

55、由独立观测所获得的基线向量构成的闭合环，简称。56、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，则该多边形环路叫。

57、根据GPS测量的不同用途，GPS网的图形有、、和边点混连式等四种连接方式。

58、GPS观测工作的内容主要包括、和等。

59、GPS接收机全面检验的内容，包括、和。

60、GPS测量的观测工作主要包括、、和观测数据的质量判定等。

61、目前较为普遍采用的GPS作业模式有、、和动态相对定位。

62、在GPS静态相对定位中，外业观测数据的评价一般分为四级，即、、和不合格。

63、外业观测成果的质量检核项目，主要包括、、和等。

64、GPS网的经典自由网平差，是仅具有的平差方法。对于GPS网来说，即仅具有个起始点，其坐标值在平差中保持不变。

65、GPS控制网平差后的质量，一般是从、和等三个方面来衡量。

66、GPS网的确切度是以平差后的来表征的，其指标有、、基线向量中误差及其相对中误差等。

67、GPS网的可靠性与有关，在的状况下，无法发现粗差，可靠性可视为零。衡量GPS网的可靠性有三个指标：、和。

68、GPS网的内可靠性亦称观测的可控性，是指下，用数理统计方法所能探测出的。的影响。

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69、GPS网的外可靠性，是指可识别的粗差，对及其

《GPS定位原理与应用》习题集与部分参考答案

70、GPS网的坐标系统转换和高程系统转换，是通过和来实现的。

71、GPS网实施坐标系统转换后的质量取决于两个主要因素，其一，是的坐标精度；其次，是的坐标精度。其中，主要取决于的精度。

72、GPS网进行坐标系统转换时，转换参数的显著性检验，一般只对参数和参数进行检验。

73、坐标系统转换模型的精度可以从转换模型的精度及精度两方面来考虑。

74、利用GPS直接测定的高程是GPS点在WGS-84坐标系中的高。为基准的高程系统。

76、原子时是通过来守时和授时的。因此，原子钟振荡器频率的确凿度和稳定度便决定了原子时的。

77、在和的影响下，瞬时天球坐标系的坐标轴指向是在不断地旋转。

78、天体的星历寻常都是在中表示的；GPS卫星的广播星历寻常在中表示。

79、观测瞬间地球自转轴所处的位置，称为地球自转轴，而相应的极点称为。

80、以为基准点的地球坐标系，称为协议地球坐标系；而与瞬时极相应的地球坐标系，称之为。

81、利用载波相位观测进行缜密定位，必需首先解决和两个问题。

82、GPS测量过程中，假使接收机天线被阻挡、外界噪声信号的干扰等，还可能产生现象。

83、为便于理解GPS测量的误差，寻常均把各种误差的影响投影到观测站至卫星的距离上，以相应的距离误差表示，并称为。

84、GPS网技术设计的主要依据是和。85、对GPS观测数据进行处理的基本过程大体分为：，，或与已有地面网的联合平差。

75、大地高系统是以为基准面的高程系统，正常高系统是以

五、简答题

1、什么叫GPS信号接收机？其作用是什么？2、在GPS测量中，对点位有何要求？

安徽理工大学测绘工程教研室余学祥吕伟才编

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《GPS定位原理与应用》习题集与部分参考答案

3、在利用载波相位进行相对定位时，何谓准动态相对定位模式？该模式有哪些特点，适用于哪种条件？

4、GPS卫星的作用是什么？

5、在利用载波相位进行相对定位时，何谓快速静态相对定位模式？该模式有哪些特点，适用于哪种条件？

6、什么叫坐标联测和高程联测？为什么要进行坐标联测和高程联测？7、在GPS测量中，天线的安置工作应满足哪些要求？

8、在利用载波相位进行相对定位时，何谓静态相对定位模式？该模式有哪些特点，适用于哪种条件？

9、在利用载波相位进行相对定位时，何谓动态相对定位模式？该模式有哪些特点，适用于哪种条件？

10、在GPS定位中，一般用一组开普勒轨道根数来确定卫星轨道平面在天球坐标系中的位置和方向。试绘图表示这组开普勒轨道根数，并说明各参数的意义。

11、与经典测量技术相比，GPS技术有何优点？

12、当两站间的距离相距不远（≤20km）时，在接收机和卫星间求二次差有何优点？有何缺点？

13、WGS-84大地坐标系是如何定义的？WGS-84椭球的长半轴和扁率为多少？14、坐标联测的目的是什么？实现这一目的的数据处理基本思想是什么？对联测点有何要求？

15、高程联测的目的是什么？实现这一目的的数据处理基本思想是什么？对联测点有何要求？

16、GPS网空间无约束平差的目的是什么？17、接收机天线的作用是什么？对其有何要求？

18、GPS地面监控系统由哪些部分组成？各部分的主要功能是什么？

19、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？

20、什么叫GPS网的基准设计？GPS网的基准包括哪些？21、GPS网图形设计的一般原则是什么？

22、在GPS外业观测工作中，操作人员应注意哪些事项？23、在GPS外业观测工作中，对于观测记录有何要求？

24、在GPS测量中，对于三角形网、环形网和星形网各有何优缺点？适用于何种状况？（协同图形解释）

25、GPS测量任务完成后，上交资料的内容一般应包括哪些？

26、下式是测站p1的线性化伪距观测方程，安徽理工大学测绘工程教研室余学祥吕伟才编

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《GPS定位原理与应用》习题集与部分参考答案

X0p1?Xii?p1,0?Xp1?Yp1?Y0i?p1,0ii?Yp1?iZ0p1?Zii?p1,0?Zp1?c?tp1??ip1ip1,0

~?c?t????(????ion?hp1?sin?p1trop)?0试回复以下问题：

1）解释各参数的含义；

2）利用伪距进行绝对定位时，为什么要至少同步观测四颗GPS卫星？

27、下式是测站p1对卫星i在任一历元的线性化载波相位观测方程的简化形式，

?ip1?fcfc?ip1?f?tp1?f?ti?Nip1?(?ip1,trop??ip1,ion)(1)

试回复以下问题：

1）解释各参数的含义；

2）导出测站p1和p2对卫星i的单差观测方程；3）单差观测值中减弱或消除了哪些因素的影响？

28、GPS网的图形布设寻常有哪几种基本连接方式？各有何优缺点？适用于什么状况？

六、计算题

1、某一城市D级GPS控制网，由33个GPS点组成，准备采用5台接收机进行观测，每点观测2个时段，试完成下述内容：

1）该GPS网总的观测时段数；

2）一个时段的同步基线数和独立基线数；

3）该GPS网总基线数、必要基线数、独立基线数、多余基线数。4）该GPS网的平均多余观测分量是多少？

2、GPS网中有一条重复基线向量，其观测值分别为8570.274m,8570.280m,8570.282m，8570.284m和8570.278m。若接收机的标称精度为5mm±1ppm，通过计算说明该基线向量的观测值是否合格？

3、图1为某一小型GPS控制网，采用三台标称精度为5mm+5×Dppm的接收机观测三个时段，观测计划和基线解算结果见表1。试通过计算完成下述工作（要有必要的计算公式）：

32时段号1表1GPS网观测计划与成果表起点至点ΔX(m)ΔY(m)983.0307ΔZ(m)-310.1287D003D0171749.0363*D003D0162723.6694D003D0162723.6668*D003D040D003D040717.1387717.1423*D016D017-974.6340-1945.88162027.90652928.9144-2338.03682928.9230-2338.04501191.6980-1313.67241191.6980-1313.6695983.0359-208.6638-310.12841003.5416D016D040-2023.5299-1737.21811024.3812D003D0171749.0340*D040D0171031.8912安徽理工大学测绘工程教研室余学祥吕伟才编

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《GPS定位原理与应用》习题集与部分参考答案

1）该GPS网总基线数、必要基线数、独立基线数、多余基线数。2）重复边D016-D003是否合格；

3）其次时段的同步环是否合格；

4）由表1中以“*〞表示的四条边组成的闭合环是同步环还是异步环？

D016D040D017D003图1GPS网略图4、GPS某一网中有四边异步环，按顺序各边基线向量坐标分别为（-974.6340,-1945.8816,2027.9065）,（2723.6694,2928.9144,-2338.0368）,（-717.1387,-1191.6980,1313.6724）和（-1031.8912,208.6638,-1003.5456）。若接收机的标称精度为5mm±1ppm，通过计算（给出必要公式）说明该异步环是否合格？（坐标单位：m）

5、图2是一设计的小型GPS控制网。当采用R1～R4四台GPS接收机进行观测：1）试做出接收机的调度方案。2）一个时段的总基线数和独立基线数为多少？

3）该GPS网总基线数、必要基线数、独立基线数、多余基线数、D03～D04边的重复基线数各是多少？

4）该GPS网的平均多余观测分量是多少？

图2GPS网略图

七、英译汉

1、GPSsatelliteconstellation2、GPSsignalstructure3、AbsolutePositioning4、Antenna

5、Ambiguity6、Carrierphasemeasurements7、BaselineVector8、simultaneousloopclosure9、pseudo-rangemeasurement10、cutoffangle

11、cycleslip12、double-differencedobservation13、GPSreceiver14、DifferentialGPS

15、LocalAreaDifferentialGPS16