通信工程卫星导航定位系统知识考点

通信工程卫星导航定位系统知识考点姓名_________________________地址_______________________________学号______________________-------------------------------密-------------------------封----------------------------线--------------------------1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。一、选择题1.卫星导航定位系统的基本原理是什么？

A.利用地面发射的信号进行定位

B.利用地面反射的信号进行定位

C.利用卫星发射的信号进行定位

D.利用地面和卫星之间的信号进行定位

2.GPS系统中，哪颗卫星负责向用户发送信号？

A.地球同步卫星

B.地球静止卫星

C.中轨道卫星

D.高轨道卫星

3.GLONASS系统中，哪颗卫星负责向用户发送信号？

A.地球同步卫星

B.地球静止卫星

C.中轨道卫星

D.高轨道卫星

4.卫星导航定位系统中的伪距是什么？

A.卫星与接收机之间的实际距离

B.卫星与接收机之间的信号传播时间

C.卫星与接收机之间的信号传播路径长度

D.卫星与接收机之间的信号传播时间与卫星时钟误差的差值

5.卫星导航定位系统中的真距是什么？

A.卫星与接收机之间的实际距离

B.卫星与接收机之间的信号传播时间

C.卫星与接收机之间的信号传播路径长度

D.卫星与接收机之间的信号传播时间与卫星时钟误差的差值

6.卫星导航定位系统中的时钟误差是什么？

A.接收机时钟与标准时钟之间的时间差

B.卫星时钟与标准时钟之间的时间差

C.地球自转对时钟的影响

D.大气对信号传播的影响

7.卫星导航定位系统中的信号传播误差是什么？

A.地球自转对信号传播的影响

B.大气对信号传播的影响

C.地面反射对信号传播的影响

D.卫星发射功率对信号传播的影响

8.卫星导航定位系统中的多路径效应是什么？

A.信号在接收机附近发生多次反射而引起的信号强度减弱

B.信号在接收机附近发生多次反射而引起的信号相位变化

C.信号在接收机附近发生多次反射而引起的信号延迟

D.信号在接收机附近发生多次反射而引起的信号频率变化

答案及解题思路：

1.答案：C

解题思路：卫星导航定位系统是通过接收卫星发射的信号进行定位的，所以正确答案是C。

2.答案：C

解题思路：GPS系统中的卫星为低轨道卫星，负责向用户发送信号，正确答案是C。

3.答案：A

解题思路：GLONASS系统中的卫星为地球同步卫星，负责向用户发送信号，正确答案是A。

4.答案：B

解题思路：伪距是卫星与接收机之间的信号传播时间，正确答案是B。

5.答案：A

解题思路：真距是卫星与接收机之间的实际距离，正确答案是A。

6.答案：A

解题思路：时钟误差是指接收机时钟与标准时钟之间的时间差，正确答案是A。

7.答案：B

解题思路：信号传播误差是指大气对信号传播的影响，正确答案是B。

8.答案：B

解题思路：多路径效应是指信号在接收机附近发生多次反射而引起的信号相位变化，正确答案是B。二、填空题1.卫星导航定位系统主要包括______用户部分、______监控部分和______空间部分三个部分。

答案：用户部分监控部分空间部分

解题思路：卫星导航定位系统由三个主要部分组成，用户部分是系统的使用者，监控部分负责对系统运行进行监控和管理，空间部分则是由卫星构成的导航星座。

2.GPS系统中的三个主要卫星轨道平面分别是______赤道平面、______倾斜平面和______倾角平面。

答案：赤道平面倾斜平面倾角平面

解题思路：GPS系统采用六个轨道平面，其中包括三个主要轨道平面，分别是赤道平面、倾斜平面和倾角平面，它们共同保证了全球范围内的信号覆盖。

3.GLONASS系统中的卫星轨道平面是______。

答案：极地平面

解题思路：GLONASS系统与GPS系统不同，其卫星轨道平面为极地平面，这种设计有利于提高系统的全球覆盖能力和抗干扰能力。

4.卫星导航定位系统中的时间基准是______。

答案：原子时

解题思路：卫星导航定位系统的时间基准是原子时，它是一种基于原子钟的精确时间测量方法，具有较高的时间准确度。

5.卫星导航定位系统中的定位精度取决于______和______。

答案：信号传输误差卫星钟误差

解题思路：卫星导航定位系统的定位精度受多种因素影响，主要包括信号传输误差和卫星钟误差，这两个因素直接影响定位结果的准确度。

6.卫星导航定位系统中的信号传播误差主要包括______、______和______。

答案：大气延迟误差多路径效应信号衰减

解题思路：信号传播误差包括大气延迟误差、多路径效应和信号衰减，这些误差会导致信号在传播过程中的路径偏差，影响定位精度。

7.卫星导航定位系统中的多路径效应会导致______误差。

答案：定位误差

解题思路：多路径效应是指信号在传播过程中遇到多个反射、折射路径，导致接收信号发生时间上的不一致，进而产生定位误差。

8.卫星导航定位系统中的卫星钟误差主要包括______和______。

答案：卫星钟固有误差环境因素误差

解题思路：卫星钟误差是指卫星时钟与原子时之间的偏差，主要包括卫星钟固有误差和由于环境因素（如温度、压力等）引起的误差。三、判断题1.卫星导航定位系统可以提供全球范围内的定位服务。（√）

解题思路：卫星导航定位系统如GPS、GLONASS、Galileo和BeiDou等，均能够提供全球范围内的定位服务。通过多个卫星的信号，用户可以在地球上几乎任何地方获得定位信息。

2.GPS系统只能提供二维定位信息。（×）

解题思路：GPS系统实际上可以提供三维定位信息，即经度、纬度和高度。虽然在一些特定应用中可能只需要二维信息，但系统本身支持三维定位。

3.GLONASS系统只能提供二维定位信息。（×）

解题思路：与GPS类似，GLONASS系统也能够提供三维定位信息，包括经度、纬度和高度。

4.卫星导航定位系统中的定位精度取决于卫星的数量和分布。（√）

解题思路：卫星的数量和分布直接影响到信号覆盖范围和接收到的卫星信号数量，从而影响定位精度。更多的卫星和更均匀的分布可以提高定位精度。

5.卫星导航定位系统中的信号传播误差可以通过模型修正来消除。（√）

解题思路：信号传播误差可以通过多种模型进行修正，例如大气折射误差、多路径效应等，这些模型能够帮助提高定位精度。

6.卫星导航定位系统中的多路径效应可以通过观测值差分来消除。（×）

解题思路：虽然观测值差分可以减少一些误差，但多路径效应通常需要更复杂的算法和辅助技术（如双频技术）来消除。

7.卫星导航定位系统中的卫星钟误差可以通过模型修正来消除。（√）

解题思路：卫星钟误差是卫星导航定位系统中的常见误差之一，可以通过模型修正和同步技术来减少其对定位精度的影响。

8.卫星导航定位系统中的电离层效应可以通过模型修正来消除。（√）

解题思路：电离层效应是卫星信号传播过程中的一个重要误差源，可以通过电离层模型和实时数据进行修正，以减少其对定位精度的影响。四、简答题1.简述卫星导航定位系统的基本原理。

卫星导航定位系统利用一组在空间特定轨道上运行的卫星，通过向地面发射信号，接收地面设备发送的询问信号，计算卫星到接收器的距离，从而确定接收器的位置。基本原理包括信号发射、信号传播、信号接收和数据处理四个步骤。

2.简述GPS系统和GLONASS系统的区别。

GPS系统是美国建立的全球定位系统，GLONASS系统是前苏联建立的全球导航卫星系统。两者区别

运行频率不同：GPS系统使用L1和L2两个频率，GLONASS系统使用L1和L2C两个频率；

卫星轨道不同：GPS系统卫星轨道倾角为55度，GLONASS系统卫星轨道倾角为64.8度；

卫星数量不同：GPS系统有31颗工作卫星，GLONASS系统有24颗工作卫星。

3.简述卫星导航定位系统中的定位误差来源。

卫星导航定位系统中的定位误差来源主要包括以下几方面：

卫星钟误差；

信号传播误差；

多路径效应；

电离层效应；

大气折射；

地形遮挡。

4.简述卫星导航定位系统中的信号传播误差类型。

卫星导航定位系统中的信号传播误差类型主要包括以下几种：

空间误差：卫星与接收器之间的距离误差；

时间误差：卫星发射信号与接收器接收信号的时间差；

载波相位误差：载波相位观测值与真实值之间的差异。

5.简述卫星导航定位系统中的多路径效应及其影响。

多路径效应是指信号在传播过程中，由于遇到障碍物反射，产生多条传播路径，导致接收器接收到的信号强度减弱，相位失真。多路径效应会对定位精度产生以下影响：

减少信号强度；

增加信号传播延迟；

产生相位模糊。

6.简述卫星导航定位系统中的卫星钟误差及其影响。

卫星钟误差是指卫星上的原子钟与标准时间之间的差异。卫星钟误差会对定位精度产生以下影响：

增加时间误差；

减少定位精度。

7.简述卫星导航定位系统中的电离层效应及其影响。

电离层效应是指电离层对卫星导航信号传播的影响。电离层效应会对定位精度产生以下影响：

增加信号传播延迟；

减少信号强度；

产生相位模糊。

8.简述卫星导航定位系统在生活中的应用。

卫星导航定位系统在生活中的应用非常广泛，主要包括以下几方面：

汽车导航；

导航仪；

地图制作；

地质勘探；

农业生产；

交通运输。

答案及解题思路：

1.答案：卫星导航定位系统利用一组在空间特定轨道上运行的卫星，通过向地面发射信号，接收地面设备发送的询问信号，计算卫星到接收器的距离，从而确定接收器的位置。解题思路：理解卫星导航定位系统的基本原理，包括信号发射、信号传播、信号接收和数据处理四个步骤。

2.答案：GPS系统是美国建立的全球定位系统，GLONASS系统是前苏联建立的全球导航卫星系统。两者区别在于运行频率、卫星轨道和卫星数量。解题思路：对比GPS系统和GLONASS系统的特点，了解它们的差异。

3.答案：卫星导航定位系统中的定位误差来源主要包括卫星钟误差、信号传播误差、多路径效应、电离层效应、大气折射和地形遮挡。解题思路：分析各种误差来源对定位精度的影响。

4.答案：卫星导航定位系统中的信号传播误差类型主要包括空间误差、时间误差和载波相位误差。解题思路：了解信号传播误差的几种类型，分析其对定位精度的影响。

5.答案：多路径效应是指信号在传播过程中，由于遇到障碍物反射，产生多条传播路径，导致接收器接收到的信号强度减弱，相位失真。解题思路：了解多路径效应的定义和影响。

6.答案：卫星钟误差是指卫星上的原子钟与标准时间之间的差异。解题思路：理解卫星钟误差的定义和影响。

7.答案：电离层效应是指电离层对卫星导航信号传播的影响。解题思路：了解电离层效应的定义和影响。

8.答案：卫星导航定位系统在生活中的应用非常广泛，主要包括汽车导航、导航仪、地图制作、地质勘探、农业生产和交通运输等。解题思路：列举卫星导航定位系统在生活中的应用场景。五、论述题1.论述卫星导航定位系统在我国的发展现状和未来趋势。

答案：

我国的卫星导航定位系统发展迅速，目前以北斗系统为代表，已形成了一定的市场规模和应用领域。未来趋势包括：

技术升级，提高定位精度和系统可靠性；

完善全球覆盖，提升国际竞争力；

深化军民融合，拓展更多应用领域；

加强国际合作，推动全球导航卫星系统（GNSS）的发展。

解题思路：

首先概述我国卫星导航定位系统的发展历程，然后分析当前北斗系统的发展现状，包括技术水平和市场应用情况。接着，预测未来发展趋势，如技术创新、全球覆盖、军民融合和国际合作等方面。

2.论述卫星导航定位系统在交通运输领域的应用及其优势。

答案：

卫星导航定位系统在交通运输领域的应用包括车辆监控、物流跟踪、路线规划等。其优势有：

定位精度高，实时性强；

覆盖范围广，不受地理限制；

信息传输速度快，便于实时监控；

提高运输效率，降低运营成本。

解题思路：

首先介绍卫星导航定位系统在交通运输领域的应用场景，然后列举其优势，如定位精度、覆盖范围、信息传输速度和运营成本等。

3.论述卫星导航定位系统在军事领域的应用及其重要性。

答案：

卫星导航定位系统在军事领域的应用包括战术导航、目标定位、战场态势感知等。其重要性体现在：

提高战术行动的准确性和效率；

支持精确打击和战场态势评估；

提升指挥决策能力；

增强军事力量部署的灵活性。

解题思路：

首先列举卫星导航定位系统在军事领域的应用，然后分析其重要性，如提高战术行动的准确性和效率、支持精确打击和战场态势评估等。

4.论述卫星导航定位系统在测绘领域的应用及其作用。

答案：

卫星导航定位系统在测绘领域的应用包括地形测绘、地质勘探、城市三维建模等。其作用有：

提高测绘精度和效率；

实现大规模地形数据的快速采集；

支持地理信息系统（GIS）的建设；

促进测绘技术进步。

解题思路：

首先介绍卫星导航定位系统在测绘领域的应用，然后阐述其作用，如提高测绘精度和效率、实现大规模地形数据的快速采集等。

5.论述卫星导航定位系统在灾害救援领域的应用及其价值。

答案：

卫星导航定位系统在灾害救援领域的应用包括人员定位、灾情评估、救援物资调度等。其价值体现在：

提高救援效率，减少人员伤亡；

实时掌握救援现场情况；

协调各方救援力量；

提升灾害应对能力。

解题思路：

首先列举卫星导航定位系统在灾害救援领域的应用，然后分析其价值，如提高救援效率、实时掌握救援现场情况等。

6.论述卫星导航定位系统在农业领域的应用及其意义。

答案：

卫星导航定位系统在农业领域的应用包括精准施肥、病虫害监测、农业机械导航等。其意义有：

提高农业生产效率；

实现农业资源的合理利用；

降低农业生产成本；

促进农业现代化。

解题思路：

首先介绍卫星导航定位系统在农业领域的应用，然后阐述其意义，如提高农业生产效率、实现农业资源的合理利用等。

7.论述卫星导航定位系统在地理信息系统中的应用及其作用。

答案：

卫星导航定位系统在地理信息系统中的应用包括空间数据的采集、处理和展示。其作用有：

提高地理信息系统的精度和可靠性；

支持空间分析和决策；

促进地理信息资源的共享和应用；

推动地理信息产业发展。

解题思路：

首先介绍卫星导航定位系统在地理信息系统中的应用，然后阐述其作用，如提高地理信息系统的精度和可靠性、支持空间分析和决策等。

8.论述卫星导航定位系统在个人生活中的应用及其便利性。

答案：

卫星导航定位系统在个人生活中的应用包括导航、出行规划、位置分享等。其便利性体现在：

方便出行，节省时间；

提高安全性，减少迷路风险；

促进社交互动，方便位置共享；

丰富日常生活体验。

解题思路：

首先列举卫星导航定位系统在个人生活中的应用，然后分析其便利性，如方便出行、提高安全性、促进社交互动等。六、案例分析题1.案例分析：某地区发生地震，如何利用卫星导航定位系统进行灾情评估？

答案：

1.1收集地震发生区域的GNSS观测数据，包括GPS、GLONASS、Galileo等卫星信号。

1.2利用后处理软件对GNSS数据进行处理，获得地震发生区域的精确定位。

1.3分析地震发生前后的位移变化，评估地震对建筑物、道路等基础设施的影响。

1.4结合地面调查数据，综合评估灾情。

解题思路：

该案例分析主要考察考生对卫星导航定位系统在地震灾情评估中的应用。通过分析地震前后GNSS观测数据的位移变化，评估地震对基础设施的影响，从而为灾情评估提供依据。

2.案例分析：某城市交通拥堵严重，如何利用卫星导航定位系统优化交通路线？

答案：

2.1收集城市道路网络中的GNSS数据，包括车辆、公交等移动目标的定位信息。

2.2分析道路流量、车速等数据，识别拥堵路段和高峰时段。

2.3利用动态规划算法，优化交通路线，引导车辆避开拥堵路段。

2.4实时推送优化后的路线给驾驶员，提高交通效率。

解题思路：

该案例分析主要考察考生对卫星导航定位系统在交通管理中的应用。通过收集道路网络中的GNSS数据，分析拥堵情况，优化交通路线，提高交通效率。

3.案例分析：某企业需要精确测量土地面积，如何利用卫星导航定位系统进行测量？

答案：

3.1利用GNSS接收机进行实地测量，获取土地边界点的坐标。

3.2利用坐标数据，计算土地面积。

3.3对测量结果进行精度分析，保证测量精度满足要求。

解题思路：

该案例分析主要考察考生对卫星导航定位系统在土地测量中的应用。通过实地测量土地边界点坐标，计算土地面积，并对测量结果进行精度分析。

4.案例分析：某地区发生山洪灾害，如何利用卫星导航定位系统进行救援？

答案：

4.1利用GNSS定位技术，实时监测洪水水位、流速等信息。

4.2结合地形数据，分析洪水淹没范围。

4.3为救援人员提供洪水淹没区域和路线信息，保证救援行动的安全高效。

解题思路：

该案例分析主要考察考生对卫星导航定位系统在灾害救援中的应用。通过实时监测洪水信息，分析洪水淹没范围，为救援行动提供支持。

5.案例分析：某地区农业种植，如何利用卫星导航定位系统进行精准施肥？

答案：

5.1利用GNSS定位技术，确定作物种植区域。

5.2根据土壤养分测试数据，制定施肥方案。

5.3利用GNSS系统，精确控制施肥设备，实现精准施肥。

解题思路：

该案例分析主要考察考生对卫星导航定位系统在农业种植中的应用。通过确定作物种植区域和制定施肥方案，实现精准施肥，提高农业生产效率。

6.案例分析：某城市地下管线改造，如何利用卫星导航定位系统进行管线定位？

答案：

6.1利用GNSS定位技术，确定地下管线位置。

6.2结合地下管线图纸，进行管线定位。

6.3利用GNSS系统，实时监测管线改造过程，保证改造质量。

解题思路：

该案例分析主要考察考生对卫星导航定位系统在地下管线定位中的应用。通过确定管线位置和实时监测改造过程，保证管线改造质量。

7.案例分析：某企业需要测量船舶航程，如何利用卫星导航定位系统进行测量？

答案：

7.1利用GNSS定位技术，获取船舶位置信息。

7.2根据船舶位置变化，计算航程。

7.3对测量结果进行精度分析，保证测量精度满足要求。

解题思路：

该案例分析主要考察考生对卫星导航定位系统在船舶航程测量中的应用。通过获取船舶位置信息，计算航程，并对测量结果进行精度分析。

8.案例分析：某地区进行城市规划，如何利用卫星导航定位系统进行地形测量？

答案：

8.1利用GNSS定位技术，获取地形高程数据。

8.2结合地形数据，分析地形特征。

8.3利用GNSS系统，实时监测地形变化，为城市规划提供依据。

解题思路：

该案例分析主要考察考生对卫星导航定位系统在城市规划中的应用。通过获取地形高程数据和实时监测地形变化，为城市规划提供数据支持。七、计算题1.已知GPS接收机在地面接收到的卫星信号传输时间为t1（单位：秒），卫星到接收机的距离为d1（单位：千米），求接收机所在地的经度λ（单位：度）。

2.已知GLONASS接收机在地面接收到的卫星信号传输时间为t2（单位：秒），卫星到接收机的距离为d2（单位：千米），求接收机所在地的纬度φ（单位：度）。

3.已知GPS接收机在地面接收到的卫星信号传输时间为t3（单位：秒），卫星到接收机的距离为d3（单位：千米），求接收机所在地的海拔高度h（单位：米）。

4.已知GLONASS接收机在地面接收到的卫星信号传输时间为t4（单位：秒），卫星到接收机的距离为d4（单位：千米），求接收机所在地的海拔高度