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《GPS原理与应用（双语）》（B卷）标准答案及评分标准 一、名词解释（每小题答案全对得3分，不完全正确得1～2分，不对不得分，共计27分） 1、WGS-84大地坐标系统的几何定义是：原点位于地球质心，Z轴指向BIH?1984.0定义的协议地球极（CTP）方向，X轴指向BIH?1984.0的零子午面和CTP赤道的交点。对应与WGS-84大地坐标系有一WGS-84椭球，WGS-84椭球及有关常数采用国际大地测量（IAG）和地球物理联合会（IUGG）第17届大会大地测量常数的推荐值，四个基本常数为：长半轴a、地心引力常数GM、地球重力场模型系数C2.0、地球自转角速度ω，其它的椭球常数可以根据以上四个常数计算得到，如偏心率、扁率等。就是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式也称为“绝对定位”。 Global Navigation Satellite System GPS英文全称: Position Dilution of Precision SA政策: Selective Availability 4.载波相位差分技术（RTK）: Real time Kinematic 5. VRS技术：Virtual Reference Station 6. 整周未知数N0: Ambiguity 7. 空间位置几何因子（PDOP）:Position Dilution of Precision 8.伪随机噪声码：Pseudo Random Noise 9.局部区域GPS差分系统（LADGPS）Local Area GPS 10.基线：Baseline 三、填空题（每空1分） 1、用户、主控站、监控站、注入站、通信及辅助系统 2、卫星钟差、接收机间的相对钟差、双差整周模糊度 3、GPS、GLONASS、北斗卫星导航定位系统、GALILEO（汉语写也可以） 4、19、24 四、简答题（本题30分） 1.结合课堂实验GPS测量数据处理的过程（以WGS-84坐标到Beijing54坐标为例）（10分）? GPS数据处理就是从原始观测值出发得到最终的测量定位成果，其数据处理过程大致可划分为数据传输、格式转换(可选)、基线解算和网平差以及GPS网与地面网联合平差等几个阶段四个阶段。GPS测量数据处理的流程如图所示。 （以具体的软件写出过程或写出相同的意思即对） 2、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？（5分） 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，再加上坐标三个未知数，所以至少需要4个伪 距观测值，即需要同时观测至少4 颗 GPS卫星。 3.简述GPS时间系统（5分） GPS时间系统采用原子时AT1秒长作为时间基准，但时间起算点的原点定义在1980年1月6日UTC 0时。启动后不跳秒，保持时间的连续。（相同的意思都对） 4.简述开普勒轨道6大参数及含义（5分） 答：as为轨道的长半径，es为轨道椭圆偏心率，这两个参数确定了开普勒椭圆的形状和大小。 (为升交点赤经：即地球赤道面上升交点与春分点之间的地心夹角。i为轨道面倾角：即卫星轨道平面与地球赤道面之间的夹角。这两个参数唯一地确定了卫星轨道平面与地球体之间的相对定向。 (s为近地点角距：即在轨道平面上，升交点与近地点之间的地心夹角，表达了开普勒椭圆在轨道平面上的定向。 fs为卫星的真近点角：即轨道平面上卫星与近地点之间的地心角距。该参数为时间的函数，确定卫星在轨道上的瞬时位置。 5.什么叫多路径误差？在GPS测量中可采用哪些方法来消除或消除多路径误差？（5分） 经测站附近的反射物反射后的卫星信号若进入 GPS 接收机就将与直接进入接收机的信号产生干涉，从而使观测值产生偏差，这就是所谓的多路径误差。解决方法有 (1) 选择合适的站址，远离信号反射物； (2) 选择合适的接收机 （装抑径板、 抑径圈， 抑制反射信号等） ； (3) 适当延长观测时间 五、计算题（本题8） 观测时段数的计算公式为：式中，C为观测时段数；n为网点数；m为每点设站次数；N为接收机数。地面点数n=6，每点设站一次即m=2，同时用四台接收进行静态观测，试求在该GPS网中：总基线数？必要基线数？独立基线数？多余基线数？ 答：总基线数：=18 必要基线数：=5 独立基线数：=9 多余基线：=4 把数字代入计算即对。 开始 数据传输 原始 观测数据 数据传输软件 (功能模块)