GPS测量与数据处理自学指导及参考习题

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1、GPS测量与数据处理自学指导及参考习题第一部分内容提要：本部分主要教授全球定位系统的产生、发展及前景和GPS的应丿IJ。A/GPS的产牛背景有关部分，重点介绍第一代卫星导航定位系统——了午卫星系统的原理及其局限性。与GPS应用有关的部分，重点介绍GPS在军事、交通运输、及测量等领域中的应用。习题：1、举例说明GPS在测量领域屮的应用。答：（1）用GPS建立和维持全球性的参考框架；（2）建立各级国家平面控制网；（3）布设城市控制网、工程测量控制网，进行各种工程测量；（4）在航空摄影测量、地籍测量、海洋测量中的应用。（《GPS测

2、量与数据处理》,P7）2、-Transit系统是一个连续、独立的卫星导航系统”这种说法正确吗，为什么？答：这种说法不正确。了午卫星系统（Transit）屮没有采用频分、码分、时分等多路接收技术。接收机在某一时刻只能接收一个卫星信号，这就意味着子午卫星星座屮所含的卫星数不能太多。为防止在高纬度地区的视场屮同时出现两颗了午卫星从而造成信号相互干扰的可能性,子午卫星星座中的卫星一般不超过6颗，从而使中低纬度地区两次卫星通过的平均间隔达1.5h左右。由于各卫星轨道面进动的人小和方向不一，最终造成各轨道面之间的间隔疏密不一。相邻轨道面

3、过密时会导致两颗卫星同时进入用户视场，造成信号和互干扰，此时控制屮心不得不何时关闭一颗卫星使其停止工作。轨道面过疏时用户的等待时间有可能t达8〜10h。导航定位的不连续性使了午卫星系统无法称为一种独立的导航定位系统，而只能成为一种辅助系统。（《GPS测量与数据处理》,P3）3、名词解释：多普勒计数答：若接收机产生一个频率为Z的本振信号，并与接收到的频率为厶的卫星信号混频，然后将差频信号（人-厶）在时间段［«,勺］间进行积分,则积分值」必巴If称为多普勒计数。第二部分内容提要：木部分主要部分授GPS各部分，包括空间部分、地

4、何

5、监控部分和用户部分的组成与功能。在用户部分屮，重点介绍与GPS接收机有关的基本概念，例如天线平均相位屮心偏差，接收通道等。习题：1、GPS系统由哪几部分组成，并说明其作用？答：GPS系统由三个部分组成：空间部分（GPS卫星）、地面监控部分和川户部分。各部分作用如下：（1）GPS卫星可连续向用户播发用于进行导航定位的测距信号和导航电文，并接收来自地面监控系统的各种信息和命令以维持止常运转。（2）地面监控系统的主要功能是：跟踪GPS卫星，确定卫星的运行轨道及卫星钟改正数,进行预报后再按规定格式编制成导航电文，并通过注入站送往卫星

6、。地而监控系统还能通过注入站向卫星发布各种指令，调整卫星的轨道及时钟读数，修复故障或启用备用件等。（3）JIJ户则丿IJGPS接收机来测定从接收机至GPS卫星的距离，并根据卫星星历所给出的观测瞬间卫星在空间的位置等信息求出自己的三维位置、三维运动速度和钟差等参数。2、GPS系统中卫星的广播星历是由（）编制的：答案：BA卫星上的处理器B主控站C监测站D注入站3、GPS测量中，如何消除天线平均相位中心偏差的影响？答：由于天线平均相位中心偏差的存在，GPS测量所得的位置并非标右中心的位置。解决这个问题的一般方法有：（1）归心改正法

7、。进行GPS测量时若将接收机犬线指标线指北，则有X*社=.mine当基线两端使用不同类型的GPS接收机天线时，可用上述方法分别进行改正，将成果归算至标石中心。（2）消去法。在相对定位时，若使用的均是同一类型的GPS接收天线，将各站的天线指标线指北即可。4、什么是接收通道？序贯通道与多路复用通道的工作原理有何区别？答：接收机屮用来跟踪、处理、量测卫星信号的部件，山无线电元器件、数字电路等硬件和专用软件所组成，称为接收通道。一个通道在一个时刻只能跟踪一个卫星某一频率的信号。序贯通道的循环周期大于20ms；多路复用通道的循环周期小

8、于或等于20ms。由于导航电文屮每个比特持续的时间为20ms,故多路复用通道叮同时采集到各卫星的导航电文，而序贯通道则不能（必须通过其他渠道获得导航电文）。5、名词解释：天线的平均相位中心偏差，天线高答：GPS测量屮，天线对屮是以接收机天线的几何屮心（位于天线纵轴的屮心线）为准的,而测量的却是平均相位中心的位过。由于天线结构方而的原因，平均相位中心和儿何中心往往不重合，两者之羞称为平均相位屮心偏羞，其值山生产厂商给出。天线平均相位中心至标右中心的垂直距离H称为天线高。第四部分内容提要：本部分主要部分授GPS卫星的信号结构。包

9、括载波、测距码与导航电文各部分的功能与结构。重点教授载波的频率特性、测距码的分类、导航电文三个数据块的基本构成以及GPS信号调制的模式。习题：1、GPS卫星信号由哪几部分组成？答：GPS卫星发射的信号由载波、测距码和导航电文三部分纟I咸。其4（1）可运载调制信号的高频振荡波称为载波。GPS