全球定位系统(GPS)是一种基于卫星导航的全球定位技术,广泛应用于测绘、交通导航、科学研究等领域。本试题涉及了GPS的基础知识,包括其系统组成、误差来源、测量方法、数据处理等多个方面。
一、填空题
1. 卫星大地测量包括:卫星定位、卫星重力测量和卫星测速测向。
2. GPS系统的三大组成部分是:空间部分(卫星星座)、地面控制部分和用户设备部分。
3. GPS测量误差分为:观测误差、系统误差和随机误差。
4. 实时动态GPS测量系统(RTK GPS)由:基准站、流动站和数据通信链三部分组成。
5. 相对定位的四种模式:静态相对定位、快速静态定位、动态定位和伪动态定位。
6. GPS三维基线向量网平差的平差类型:无约束平差、约束平差和条件平差。
二、名词解释
1. 基线向量:两个GPS接收机之间的空间直线距离。
2. 伪距:GPS接收机接收到卫星信号的时间延迟,包含真实距离和各种误差。
3. 无摄运动:假设卫星不受地球引力影响的运动状态。
4. 导航电文:卫星发送的包含时间、位置和其他信息的数据。
5. 差分GPS:通过修正一个已知位置的接收机(基准站)与另一个移动接收机之间的伪距差异来提高定位精度。
6. 卫星星历:描述卫星在时间上的精确位置和速度信息。
7. 协调世界时(UTC):国际标准时间,以原子钟为基础。
8. 空间位置精度因子(PDOP):衡量卫星几何分布对定位精度影响的指标。
三、判断正误题
1. 错误,伪距包含了钟差、大气延迟等误差。
2. 正确,C/A码和P码是伪随机噪声码。
3. 错误,GPS卫星分布在6个轨道面上。
4. 正确,双差观测方程中消去了接收机钟差。
5. 正确,这些是主要的卫星相关误差源。
6. 错误,直接获得的是椭球高,需转换为正常高。
7. 正确,长时间观测利于整周模糊度的确定。
8. 错误,精度主要取决于卫星几何构型。
四、简答题
1. GPS系统由空间部分(24颗卫星)、地面监控站和用户接收机组成,为空间定位提供精确时间和位置信息。
2. GPS网平差是为了消除观测误差和提高定位精度,确保网中各点的坐标满足几何和物理条件。
3. 测距码伪距观测方程描述了信号传播时间与距离的关系,载波相位观测方程包含相位差和整周模糊度。两者主要区别在于是否涉及整周模糊度。
4. 载波相位双差方程可消除卫星钟差、接收机钟差和大部分大气延迟,提高了定位精度。
5. WGS-84坐标系基于地球椭球模型,通过转换参数实现与国家坐标系的转换,如七参数转换。
6. 协议地球坐标系是基于特定椭球模型的地球坐标系,转换过程通常涉及天球坐标到地心坐标系的转换。
五、选点原则
GPS网选点应考虑观测条件、地形地物、安全性、长期稳定性等因素,选择视野开阔、远离电磁干扰、易于长期维护的地方。
试题涉及的知识点涵盖了GPS系统的基本构成、误差分析、数据处理方法、坐标转换等多个核心概念,旨在检验考生对GPS理论和实践操作的理解。