GPS测量与数据处理 复习题

1.GPS（全球定位系统）利用定位卫星在全球范围内进行定位、导航的系统

2.GPS接收机：能接受、处理、量测GPS卫星信号以进行导航、定位、定轨、授时等项工作的仪器设备

3.载波：可运载调制信号的高频振荡波，分为L1(C\A码 FC\A=f0\10;P码 fp=f0)载波和L2载波（P码），f0=10.23Mhz

4.导航电文：由GPS卫星向用户播发的一组反应卫星在空间的运行卫星、卫星钟的改正参数、电离层延迟修正参数及卫星的工作状态等信息的二进制代码，也称数据码（D码）

5.卫星星历误差：由卫星星历所给出的卫星位置和速度与卫星的实际位置的速度之差

6.相对论效应：由于卫星钟和接收机钟所处的状态（运动速度和重力位）不同而引起两台钟之间产生相对钟误差的现象。

7.多路径误差（效应）：在GPS测量中，被测站附近的反射物所反射的卫星信号（反射波）如果进入接收机天线，就将和直接来自卫星的信号（直射波）产生干涉，从而使观测值偏离真值；这种由于多个路径的信号传播所引起的干涉时延效应呗称作多路径效应。

8.整周跳变（周跳）：整计数术int(ϕ)出现系统偏差而不足一整周的部分Fr(ϕ)仍然保持正确的现象。

9.整周模糊度：又称整周未知数，是在全球定位系统技术的载波相位测量时，载波相位与基准相位之间相位差的首观测值所对应的整周未知数。

10.单点定位（绝对定位）：根据卫星星历以及一台GPS接收机的观测值来独立确定该接收机在地球系统中的绝对坐标的方法

11.相对定位：确定同步跟踪相同的GPS卫星信号的若干台接收机之间的相对位置（坐标差）的定位方法

12.RTK：是一种利用载波相位观测值在流动站和基准站之间进行的一种实时动态相对定位技术

13.连续运行参考系统：是一种以提供卫星导航定位服务为主的多功能综合服务系统，也称连续运行参考站网，强调所提供服务的多样性，以及运行的长期性。

14.同步观测：是指两台或两台以上的GPS接收机同时对一组卫星信号进行观测

15.基线向量：是利用进行同步观测的GPS接收机所采集的观测数据计算出的接收机间的三维坐标差，简称基线，其与计算时所采用的卫星轨道数据同属一个坐标参照系

16.复测基线：在某两个测站点间，由多个时段的同步观测数据所获得的多个基线向量解算结果

17.同步观测环：三台或三台以上的GPS接收机进行同步观测所获得的基线向量构成的闭合环

18.独立的基线向量：若一组基线向量中任何一条基线向量皆无法用该组中其他基线向量的线性组合来表示，则该组基线向量就是一组独立的基线向量

填空

1.全球定位系统的组成：空间部分（GPS）卫星、地面监控部分（主控站、监测站、注入站）、用户部分

2.GPS卫星的信号结构：载波、测距吗、导航电文

3.静态定位中常用的方法○1取整法○2置信区间法○3模糊函数法

4.快速定位中常用的方法○1走走停停法◇1已知基线法◇2交换天线法○2快速静态定位法◇1快速模糊度解算法（FARA）实质就是先对备选组进行数理统计检验，把大量的显然不合理的备选组先剔除掉，减少计算工作量。◇2最小二乘

模糊度降相关平差法

5．动态定位中常用的方法○1初始化法○2实时解算模糊度的方法◇1确定搜索区域◇2可采用的方法

6.进行RTK测量是需配备的仪器设备○1GPS接收机○2数据通信链○3RTK软件

7.影响GPS实时单点定位精度的因素：卫星星历误差、大气延迟（电离层延迟、对流层延迟）误差和卫星钟的钟差等；差分GPS可分为○1根据基站所提供的改正数的类型：位置差分、距离差分○2按用户进行数据处理的时间：实时差分、事后差分○3按观测值的类型：伪距差分、相位差分○4按工作原理及数学模型：单基准站差分GPS(SRDGPS)、具有多个基准站的局部区域差分GPS（LADGPS）、广域差分GPS(WADGPS)

8.网平差的类型：无约束平差/最小约束平差、约束平差、联合平差

简答

1.GPS的基本功能：○1接受并存储来自地面控制系统的导航电文○2在原子钟的控制下自动生成测距吗（C\A码和Y码）和载波○3采用为二进制相位调制法将测距吗和导航电文调制在载波上播发给用户○4按照地面控制系统的命令调整轨道，调整卫星钟，修复故障或启用备用件以维护整个系统的正常工作

2.GPS外业测量：○1踏勘、选点、造标、埋石◇1了解测区情况及任务，领会建网的目的与意义◇2进行图上设计及分组分区进行实地选点，每个人做一个点的点之记◇3在已建好的大地测量控制网上进行，在一个点上进行造标埋石○2GPS测量◇1编制GPS观测计划制订◇2GPS点观测

3.GPS定位中的误差源：○1与卫星有关的误差◇1卫星星历误差◇2卫星钟的钟误差◇3相对论效应○2与信号传播有关的误差◇1电离层延迟（可用误差改

正模型）◇2对流层延迟◇3多路径效应

○3与接收机有关的误差◇1接收机钟的钟误差◇2接收机的位置误差◇3接收机的测量噪声

4.消除和削弱多路径效应误差的方法和措施：○1选择合适的站址○2选择合适的GPS接收机◇1在天线下设置抑径板或抑径圈◇2接收机天线对极化方向相反的反射信号应有较强的抑制能力◇3改善接收机的软、硬件○3适当延长观测时

间

5．利用测距吗测定卫地距的方法（基本原理）：○1首先假设卫星钟和接收机钟均无误差，均能与标准的GPS时间保持严格的同步。在某一时刻t，卫星在卫星钟的控制下发出某一结构的测距码，与此同时，接收机则在接收机钟的控制下产生或者说复制出相同的测距码（以下简称复制码）○2由卫星所产生的测距码经∆t时间的传播后到达接收机的卫星信号进行比对。如果这两个信号尚未对齐，就调整延迟时间τ，直到两个信号对齐为止。此时，复制码的延迟时间τ就等于卫星信号的传播时间∆t，卫地间的伪距ρ=τ×c=∆t×c(注：c为真空中的光速) 6.用测距码来测定伪距的原因：○1易于将微弱的卫星信号提取出来○2可提高测距精度○3便于用码分多址技术对卫星信号进行识别和处理○4便于对系统进行控制和管理

7.码相关法原理：接收机产生复制码，其结构应与欲观测卫星的测距码的结构完全相同。通过不断变动复制码的延迟时间使之与接收到的测距码对齐，即可获得伪距观测值。当这两组信号对齐后，若用复制码再对卫星信号进行一次二进制相位调制，即可将测距码去掉，仅留下来载波和导航电文。由于载波与导航电文的频率相差悬殊，故很容易用滤波器将它们分离开来。

8.RTK测量原理：进行RTK测量是，位于基准站上的GPS接收机通过数据通信链接实时地把载波相位观测值以及已知的站坐标等信息播发给在附近工作的流动用户。这些用户就能根据基准站及自己所采集的载波相位观测值利用RTK数据处理软件进行实时相对定位，进而根据基准站的坐标球的自己的三维坐标，并估算其精度，如有必要，还可将求得的WGS-84坐标转换为用户所需的坐标系中的站坐标。

9.网络RTK技术原理：采用网络RTK技术时，首先先利用在流动站周围的几个（一般为3个）基准站的观测值及已知的站坐标来反解出基准站间的残余误差项▽△dorb、▽△dion、▽△dtrop等，然后用户就能根据自己的粗略位置内插出或者说估计出自己与基准站之间的残余误差项（或者在用户附近形成一组虚拟的观测值）。这样，当基准站间的距离达50-100km时，用户仍有可能获得厘米级的定位精度。

6.外业观测步骤：1.在自己选好的GPS网点架设仪器，将GPS天线架于三脚架上，