GPS测量原理复习
GPS模拟题
⼀、名词解释（每题2分，共12分）
1、春分点
2、卫星的⽆摄运动
4、伪距
5、相对定位
6、同步观测环
⼆、填空题（每空1分，共13分）
1、⽬前世界上发展⽐较完善的4⼤卫星导航定位系统包括：美国的GPS系统，，，，它们将在2020年左右共同组成全球导航卫星系统GNSS。
2、GPS定位是被动定位，必须建⽴⾼稳定的频率标准。因此每颗卫星都安装有⾼精度铷原⼦
钟和铯原⼦钟各台。GPS发送⼏种不同频率的信号，都来⾃同⼀个基准频率MHz。
3、定义⼀个时间系统的条件有和等。
4、GPS接收机由、和三个单元组成。
5、GPS卫星播发的信号，包括、、等多种信号分量。
三、判断题（每题1分，共15分）
1、在⽇⽉和其它天体引⼒的作⽤下，地球在公转时，⾃转轴的⽅向是变化的。可将其运动分解为⼀个长周期变化（章动）和⼀系列短周期变化（岁差）的叠加。
2、GPS定位中⾼程精度⾼于平⾯精度。
3、采⽤相对定位可消除卫星钟差的影响。
4、P码码元宽度较⼤，码长较短，不易捕获。
5、GPST与IAT在任意瞬间均有⼀常量偏差，其间关系为：IAT –GPST = 19(s)。
6、单点动态定位，采⽤伪距法测定站星距离，能实时地测得运动载体的位置和状态参数，是导航中应⽤的基本模式。
7、接收机测量可以不在现场记录。
8、采样间隔是指两个观测点间的间隔距离。
9、电离层折射的影响⽩天⽐晚上⼤。
10、精度因⼦越⼤位置误差越⼩。
11、协调世界时是综合了世界时与原⼦时的另⼀种记时⽅法，即秒长采⽤世界时的秒长，时刻采⽤原⼦时的时刻。
汽车gps定位396003
五、论述题（共15分）
GPS测量与卫星、信号传播、接收机有关的误差分别有哪些？相应的消减措施有哪些？
第⼀章绪论
1、⼦午卫星系统的局限性？
（1）⼀次定位时间过长
（2）不是⼀个连续的、独⽴的卫星导航系统
（3）对测量带来不利影响①观测时间偏长，作业效率偏低②定位精度偏低
2、早期的GPS政策
（1）SA政策（选择可利⽤性）①在卫星的⼴播星历中⼈为地加⼊误差，以降低卫星星历的精度②有意识的使卫星钟频产⽣⼀种快速的变化
（2）AS政策（反电⼦欺骗）在P 码上加上严格保密的W 码，使其模⼆相加产⽣完全保密的Y 码
3、全球导航卫星系统（GNSS）概况
GPS(全球定位系统)、GLONASS(格洛纳斯)、Galileo系统（伽利略卫星导航定位系统）、BDS（北⽃系统）*4、GPS 现代化的内容？*
（1）L2 上增加L2 C 码, 增加第三民⽤频率L5 ，改善服务质量, 提⾼系统完备性增加军队专⽤码
(M 码), 与民⽤码分开
(2)增强卫星信号强度, 增加抗电⼦⼲扰能⼒，军⽤接收机具有更好的保护装置和快速初始化能⼒
(3)军⽤接收机具有更好的保护装置和快速初始化能⼒
(4)使⽤新技术防⽌敌⽅⼲扰或使⽤
第⼆章GPS 测量中所涉及的时间系统和坐标系统
1、地球坐标系的分类？
⑴按坐标原点不同：参⼼坐标系（54 北京，80 西安）、地⼼坐标系（WGS-84，CGCS2000）
⑵按坐标轴指向不同：瞬时极地球坐标系、固定极/ 平地球坐标系
⑶按地⾯点位置表现形式不同：空间直⾓坐标系（X ,Y ,Z ）空间、⼤地坐标系（B , L,H ）球⾯、⾼斯平⾯直⾓坐标系（x, y , H）平⾯
2、WGS-84空间直⾓坐标系的⼏何定义？
原点：地球的质⼼；
三轴指向：Z轴——国际时间局（BIH ）1984.0定义的协议地球极（CTP，Conventional Terrestrial Pole）⽅向；X轴—BIH 1984.0的零⼦午⾯和CTP ⾚道的交点（经度零点）；Y轴—与Z,X轴构成右⼿坐标系。3、原⼦时
位于海平⾯上的铯133 原⼦基态两个超精细能级间在零磁场中跃迁辐射振荡9 192 631 770 个周所持续的时间为原⼦时的1s。
原⼦时的起点: 规定为1958年1 ⽉1 ⽇0 时0秒与世界时对齐。事后发现在AT 与UT 对齐的瞬间，两者存在0.0039s 的差异：
协调世界时（Coordinated Universal Time ，UTC）
是综合了世界时和原⼦时的⼀种计时⽅法。即秒长采⽤原⼦时的秒长，⽽时刻采⽤世界时时刻。严格来讲这不是⼀种时间系统，只是⼀种使⽤⽅法。
GPS 时
秒长采⽤原⼦时秒长，起点定义在1980 年1 ⽉6 ⽇0 时0 分0秒与协调世界时UTC对齐。
*4、在GPS 定位中，通常采⽤的坐标系统有哪两类？这两类坐标系是如何建⽴的？*
地球坐标系，与地球体相固联，⼜称为地固坐标系
天球坐标系，与地球⾃转⽆关，⼜称为空固坐标系
*5、时间的定义？简述定义时间系统和时间尺度的条件分别是什么？*
（1）时间分为“时刻”和“时间间隔”和两种含义
时刻：发⽣某⼀现象的瞬间, 在卫星定位中，所获数据对应的时刻也称为历元。
时间间隔：发⽣某⼀现象所经历过程始末的时刻之差。
（2）定义时间系统的条件：尺度(时间单位)；原点(历元)
定义时间尺度的条件：（周期运动；该周期是连续稳定的；该周期可被观测和实验复现。）任何⼀个周期运动，只要它的运动是连续的，其周期是恒定的，并且是可被观测和⽤实验复现的，都可以作为时间尺度。
*6、恒星时的建⽴？GPS时间系统是如何定义的？协调世界时的建⽴？*
恒星时
参考点：春分点
时间尺度：由于地球⾃转使春分点连续两次经过某地⼦午圈的时间间隔为⼀恒星⽇。
以恒星⽇为基础均匀分割，从⽽获得恒星时系统中的“⼩时”、“分”、“秒”。
GPS时间系统（GPST）：采⽤原⼦时ATI秒长，原点定义在1980年1⽉6⽇UTC 0时（与协议世界时UTC 对齐），启动后不跳秒，保持时间的连续。
协调世界时
规定当由于世界时与原⼦时的秒长不⼀致，实践应⽤当中会产⽣⽭盾，解决的办法是采⽤跳秒来“协调”，规定当|UTC-
UT|>0.9s ，进⾏1秒的整数跳动使两者对齐，叫做闰秒。
是综合了世界时和原⼦时的⼀种计时⽅法。即秒长采⽤原⼦时的秒长，⽽时
刻采⽤世界时时刻。
名词解释：
时间基准：时间测量的公共标准尺度，作为计量时间的⽅法
春分点：当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运⾏时，黄道与天球⾚道的交点
岁差：由于天球⾚道和天球黄道的长期运动⽽导致的春分点的进动。
章动：在岁差的基础上，还存在着各种⼤⼩和周期各不相同的微⼩的周期性变化。
守时：⽤来建⽴和或维持时间频率基准，确定任⼀时刻的时间。
第三章全球定位系统的组成及信号结构
1、全球定位系统的哪⼏部分组成？（3部分）每⼀部分的作⽤是什么？
空间部分—GPS 卫星及其星座;
GPS 卫星作⽤
（1 ）连续不断向地⾯发送GPS 导航和定位信号；
（2 ）接收地⾯站的指令，修正轨道偏差并启动备⽤设备；
（3 ）接收地⾯站发来的导航电⽂和其他信号；
地⾯控制部分—地⾯监控系统；建成之初地⾯监控系统由⼀个主控站、三个注⼊站和五个监测站组成。
主控站的作⽤
（1 ）监测协调（2 ）收集、处理数据（3 ）控制卫星
监测站的作⽤：测定⽓象元素，并对视场内的卫星进⾏伪距测量，改正后传送给主控站。
注⼊站的作⽤：将主控站发来的导航电⽂注⼊到相应卫星的存储器中。