GPS测量原理与应用习题集

1. 什么是伪距单点定位？说明用户在使用GPS接收机进行伪距单点定位时，为何需要同时观测至少4颗GPS卫星？

答：根据GPS卫星星历和一台GPS接收机的伪距测量观测值来直接独立确定用户接收机天线在WGS-84坐标系中的绝对坐标的方法叫伪距单点定位，也叫绝对定位。由于进行伪距单点定位时，每颗卫星的伪距测量观测值中都包含有接收机钟差这一误差，造成距离测量观测值很不准确。需要将接收机钟差作为一个未知数加入到伪距单点定位的计算中，再加上接收机天线坐标三个未知数，为了不造成方程秩亏无法求解，就至少需要4个伪距观测值，即需要同时观测至少4颗GPS卫星。 2. 什么是静态相对定位载波测量？

答：如果待定点在地固坐标中的位置近似为固定不变，通过载波测量确定这些待定点间的相对位置成为载波相对定位。

3. 简述go and stop法的基本原理，以及该方法的适用范围。

答：保持连续跟踪的所有载波相位观测值中都有相同的整周未知数，只要首先设法确定这些整周未知数，并在以后的迁站中保持继续保持对卫星的跟踪，当接收机到达新的测站点就不需要再确定整周未知数了。这样在新点上只需要1－2分钟的观测就可以精确确定基线向量。

走走停停法从形式上看类似于动态定位，因为接收机在迁站过程中仍需开机观测，保持对卫星的连续跟踪。但这种跟踪的目的不是为了确定接收机的运动轨迹而是为了传递整周模糊度，以便达到定点后可实现快速定位。该方法通常是采用已知基线法和交换天线法来快速确定整周模糊度的（这一过程也被称为“初始化”）。

这种方法只在开阔地区适用，在一般地区，常因为各种遮挡在迁站过程中失锁而无法传递整周模糊度！

1．请简述差分GPS的基本原理。何为位置差分？何为距离差分？ 答：利用误差的空间相关性

以上各类误差中除多路径效应均具有较强的空间相关性，从而定位结果也有一定的空间相关性。

差分GPS的基本原理：利用基准站（设在坐标精确已知的点上）测定具有空间相关性的误差或其对测量定位结果的影响，供流动站改正其观测值或定位结果 差分改正数的类型：

距离改正数：利用基准站坐标和卫星星历可计算出站星间的计算距离，计算距离减去观测距离即为距离改正数。这种方法称为距离差分。

位置（坐标改正数）改正数：基准站上的接收机对GPS卫星进行观测，确定出测站的观测坐标，测站的已知坐标与观测坐标之差即为位置的改正数。这种方法称为位置差分。 2．什么是广域差分GPS及其组成？

答：在一个相当大的区域中，较为均匀的布设少量的基准站组成一个系数的差分GPS网，各基准站独立进行观测并将求得的距离差分改正数传送给数据处理中心，由数据处理中心进行统一处理，以便将各种误差分离开来，然后再将卫星星历改正数、卫星钟差改正数以及大气延迟模型等播发给用户，这种差分系统称为广域差分系统。

广域差分系统主要由基准站、数据处理中心、数据通信链、监测站及用户等部分组成。基准站的数量视覆盖面积及用途而定，广域差分GPS系统（WAAS）的数据通信链包括两个部分：一是基准站，监测站，数据处理中心等固定站间的数据通信链；二是系统与用户之间的数据通信链。

补充问答题：

1. 试述用LGO进行GPS数据处理的流程 2. 为什么RTK需要同步观测5颗卫星？

GPS测量原理与应用习题

一、 填空题

1. 全球定位系统是由空间部分、地面监控部分和 部分组成的。其中地面监控部分是由 、 、 、和 组成的。 2. GPS卫星信号是由 、 、和 三部分组成的。 3. GPS卫星是采用 来进行信号调制的。 4. 测码伪距观测值所受到的电离层延迟与 成正比， 与 成反比。

5. 在软件控制下能依次对多个卫星进行观测，且循环观测一次的时间大于20ms的通道称为 通道。

6. 在接收机间求一次差后可消除 参数，继续在卫星间求二次差后

可消除 参数，再在历元间求三次差后可消除 参数。

二、 单项选择题

1. GPS卫星之所以要发射两个频率的信号，其主要目的是为了 。

A、消除对流层延迟 B、消除电离层延迟 C、消除多路径误差 D、增加观测值个数

2. 组成宽巷观测值（wide lane）的主要目的是为了 。

A、消除电离层延迟 B、提高定位精度 C、便于确定整周模糊度 D、检核

3. 未经美国政府特许的用户不能用 来测定从卫星至接收机间的距离。

A、C/A码 B、Ll 载波相位观测值 C、载波相位观测值 D、Y码

4. 利用广播星历进行单点定位时，所求得的站坐标属于 。

A、1954北京坐标系 B、1980年西安坐标系 C、WGS-84 D、ITRF

5. 在一般的GPS 短基线测量中，应尽量采用 。

A、单差解 B、三差解 C、双差固定解 D、双差浮点解

三、 名词解释

1、整周跳变 2、接收通道 3、导航电文：

四、 多选题

1. GPS广播星历中包含哪些内容（ ）

A. GPS卫星的六个轨道根数 B. GPS观测的差分改正 C. GPS卫星钟的改正 D. GPS卫星的健康状态 2. GPS定位中，为了尽量减弱和消除电离层延迟可以采取以下那些方法（ ）

A. 采用差分方式观测 B. 控制基线长度 C. 采用双频改正 D. 采用水汽辐射计 3. 宽巷组合观测值的特点有（ ）

A 波长较长 B 易于确定整周模糊度 C 测量噪声较大 D 无电离层折射延迟

4. 对于导航电文的第三数据块，下列哪些说法正确？（ A 第三数据块包含在第四、五子帧中 B 给出了其余GPS卫星的概略星历 C 由25个页面组成

D 可用于拟定观测计划

5. 可以通过下列哪些类型的文件获取GPS卫星位置信息（A. SP3文件 B. RINEX格式的M文件 C. RINEX格式的N文件 D. RINEX格式的O文件 6. 产生整周跳变的原因包括（ ）

A.接收机在高速动态下运行 B.接收机电源故障 C.信号被干扰 D. 信号被遮挡 7. 天顶方向的总电子含量与（ ）相关 A. 卫星高度角 B 地方时

C.太阳活动情况 D 测站地理位置

8. GPS数据处理通常分为（ ）主要阶段。 A. GPS网基线处理 B. GPS数据分发 C.GPS网平差 D.GPS RTK

9. GPS测量中的误差按来源不同可以分为（ ） A. 与传播路径有关的误差 B.与卫星有关的误差 C.与接收设备有关的误差 D.与测站环境有关的误差 10. GPS接收机天线平均相位中心偏差与（ ）有关 A. 天线类型 B. 接收信号频率 C. 卫星天线相位中心偏差 D. SA

） ）