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1、GPS测量定位技术综合测试试卷C卷答案题号一二三四五总成绩得分得分一、填空（每空1分，共20分）1. 1957 年10月4日，世界上第一颗人造地球卫星发射成功，标志着人类进入了空间技术的新时代。2.GPS工作卫星的主体呈圆柱形，整体在轨重量为843.68，它的设计寿命为 7.5 年，事实上所有GPS工作卫星均能超过该设计寿命而正常工作。3.我国的GPS卫星跟踪网是由 拉萨 、 乌鲁木齐 、北京、武汉、 上海 、长春 、昆明等七个跟踪站组成的。4.当地球自转360时，卫星绕地球运行两圈，环绕地球运行一圈的时间为 11 小时58分。地面的观测者每天可提前4min见到同一颗卫星，可见时间约为 5 小
2、时。这样，观测者至少能观测到4颗卫星，最多可观测到11颗卫星。5.1968年国际时间局（BIH）决定，采用通过国际协议原点（CIO）和原格林尼治天文台的经线为起始子午线。起始子午线与相应于CIO的赤道的交点E为经度零点。这个系统称为“ 1968BIH ”系统。6. 利用GPS进行定位有多种方式，如果就用户接收机天线所处的状态而言，定位方式分为 静态 定位和 动态 定位；若按参考点的不同位置，又可分为 单点 定位和 相对 定位。7.美国国防部制图局（DMA）于1984年发展了一种新的世界大地坐标系，称之为美国国防部1984年世界大地坐标系，简称 WGS84 。8.协调世界时是综合了世界时与原子时
3、的另一种记时方法，即秒长采用原子时的秒长，时刻采用 世界时 的时刻。9.我国西起东经72，东至东经135，共跨有 5 个时区，我国采用东8区的区时作为统一的标准时间。称作北京时间。10.在对卫星所有的作用力中, 地球重力场 的引力是最重要的。如果将它的引力视为1，则其它作用力均小于10-5。11.用GPS定位的方法大致有四类： 多普勒法 、伪距法、射电干涉测量法、载波相位测量法。目前在测量工作中应用的主要方法是静态定位中的伪距法和载波相位测量法。12.在接收机和卫星间求二次差，可消去两测站接收机的相对钟差 改正。在实践中应用甚广。 13.卫星星历误差实际上就是卫星位置的确定误差。也是一种 起始
4、数据 误差，其大小主要取决于卫星跟踪站的数量及空间分布、观测值的数量及精度、轨道计算时所用的轨道模型及定轨软件的完善程度。 14.理想情况下的卫星运动，是将地球视作 匀质 球体，且不顾及其它摄动力的影响，卫星只是在地球质心引力作用下而运动。得分15.就整个地球空间而言，参心坐标系的不足之处主要表现在：它不适合建立全球统一坐标系的要求、它不便于 研究全球重力场 、平、高控制网分离，破坏了空间点三维坐标完整性。二、名词解释：(每小题2分,共20分) 1. SA技术： 答：其主要内容是：（1）在广播星历中有意地加入误差，使定位中的已知点（卫星）的位置精度大为降低；（2）有意地在卫星钟的钟频信号中加入
5、误差，使钟的频率产生快慢变化，导致测距精度大为降低。2. 黄道： 答：地球绕太阳公转的轨道平面称为黄道面，它与天球相交的大圆称为黄道。它就是当地球绕太阳公转时，观测者所看到的太阳在天球上运动的轨迹。3.原子时：答：1967年国际计量委员会决定采用铯原子零场在基态的两个超精细能级结构间跃迁辐射频率9192631770个周期的时间间隔为1秒，这样长度的秒，定义为原子时秒，以此为基准的时间系统，称为原子时。4.UT0世界时： 答：是1955年以前各国所使用的一种世界时形式，它是利用天文测量的方法直接对天体观测得到的，其基准是观测台站的瞬时子午圈，所以它既包含了地球自转速度不均匀的影响，也包含了极移的
6、影响。5.星历误差：答：实际上就是卫星位置的确定误差。星历误差是一种起始数据误差，其大小主要取决于卫星跟踪站的数量及空间分布、观测值的数量及精度、轨道计算时所用的轨道模型及定轨软件的完善程度等。6.黄极： 答：过天球中心垂直于黄道面的直线与天球的交点称为黄极。7.被动式测距：答：发射站在规定的时刻内准确地发出信号，用户则根据自己的时钟记录信号到达的时间，根据这一时差求得单程距离。由于用户只需被动的接收信号，故将这种测距方式称为被动式测距。8.导航电文：答：主要包括卫星星历、时钟改正、电离层延时改正、工作状态和C/A码转换到捕获P码的信息。9.静态定位：答：如果在定位时，接收机的天线在跟踪GPS
7、卫星过程中，位置处于固定不动的静止状态，这种定位方式称为静态定位。10. 伪距：答：GPS定位采用的是被动式单程测距。它的信号发射时刻是由卫星钟确定的，收到时刻则是由接收机钟确定的，这就在测定的卫星至接收机的距离中，不可避免地包含着两台钟不同步的误差影响，所以称其为伪距。得分三.简答：(每小题4分,共20分)1. GPS技术设计中应考虑的因素有哪些？答：技术设计主要是根据上级主管部门下达的测量任务书和GPS测量规范来进行的。它的总的原则是，在满足用户要求的情况下，尽可能减少物资、人力和时间的消耗。在工作过程中，要考虑下面一些因素：（1）测站因素；（2）卫星因素；（3）仪器因素；（4）后勤因素。
8、2. 简述实测星历的概念及意义。答：它是根据实测资料进行拟合处理而直接得出的星历。它需要在一些已知精确位置的点上跟踪卫星来计算观测瞬间的卫星真实位置，从而获得准确可靠的精密星历。这种星历要在观测后12个星期才能得到，这对导航和动态定位无任何意义，但是在静态精密定位中具有重要作用。3.简述WGS84坐标系的几何定义。答：坐标系的原点是地球的质心，Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极（CTP）方向，X轴指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交点，Y轴和Z、X轴构成右手坐标系。4. 如何减弱对流层影响？答：（1）利用改正模型进行对流层改正（2）利用同步观测值求差。5.如何理解共视对比
9、定时法。答：在两个测站A和B上各安设一台GPS信号接收机，在相同的时间内观测同一颗GPS卫星。通过数据传输而将测站A的用户钟差送到测站B，对两个共视用户的钟差进行比对，从而测定用户时钟的偏差。这种利用GPS信号进行时间传递的方法，称为共视对比定时法。得分四、分析和填图（20分）1.根据GPS卫星的运行轨迹图，试分析和判断并找出其中四颗GPS卫星的图形强度因子GDOP的空间分布，使其由测站与四颗GPS卫星构成的六面体的体积最大。 答：2、5、9、8或31、5、11、8号卫星在以后的时间内与接收机可构成的六面体的体积最大。7、22号卫星已快到中心位置，而13号卫星正在离开。2.填写GPS信号接收系
10、统的结构图，并将各部位连线的箭头标出：得分五、论述及分析题（20分）b1.根据下列控制网的图形，用三台双频GPS接收机作业，相临点之间的距离约1km，仪器迁移时间约2030分钟，已知接收机的使用序号和天线编号如下表，试编写GPS作业调度表。（20分）c序 号机 号1da29192293035306ePDOP图根据右图编写定位的先后次序，并根据考试当天的时间在相应位置上写出GPS文件格式；根据下图PDOP值选择最佳的观测时段，填入GPS作业调度表中； 根据控制网的图形的观测顺序和观测时间填写GPS作业调度表；GPS作业调度表时段编号观测时间测站号/名测站号/名测站号/名机号机号机号08：108：
11、40abe29192930530618：509：20dbe29192930530629：3010：00dbc291929305306考试时间为2005年1月17日，故GPS文件格式为：第一个三角形a：29190170.dat b：29300170.dat e：53060170.dat第二个三角形d：29190171.dat b：29300171.dat e：53060171.dat第三个三角形d：29190172.dat b：29300172.dat e：53060172.dat注：除4时和8时左右外，观测时间可以任选。 8 选选任间间观左和和 . 0 三 . 0： 0 ： . ：角 00 ：
12、 0 00 三三为格 00为0 0000 0 机机机/时时编时。选可可测外时 注 00 .0 形形三第第 00 ：角个 . 00： 0 0 ：角角一为式式 故 为试 00 ： 00 0 ： 0 ： ：0机机/站站号测号测号号度调表表调作写写时和测测的网据据中度业业 入测佳选选 式件文文写置相的的试试根，先先的图 0 分分 表业业 写，号天序序的收已已0间移移器 距的相相作收 频用的控控下分分分题述得出出头线线位将将图统收 开开开星 ，中快号 大大体体成成构与时时的卫号、 答答 大大大体六六星 四测测其分分的 形形星 四其并并和，图图的星据据分 图图得法定比比共方传传时号 利。钟户而对行行钟用共
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