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1、简述GPS系统的特点。答：①定位精度高；（1分）②观测时间短；（1分）③测站间无需通视；（1分）④可提供三维坐标；（1分）⑤操作简便；（0.5分）⑥全天候作业；（1分）⑦功能多，应用广；（0.5分）（回答：全能性、全球性、连续性和实时性的也各1分。）2、简述无摄运动中开普勒轨道参数。答：轨道椭圆的长半径；（1分）轨道椭圆偏心率（或轨道椭圆的短半径）；（1分）卫星的真近点角；（1分）升交点赤经；（1分）轨道面倾角；（1分）近地点角距。（1分）3、简述卫星的受摄运动及其主要摄动力。答：考虑了摄动力作用的卫星运动称为卫星的受摄运动(2分)。主要的摄动力有：日月引力(1分)；地球潮汐作用力(1分)；太阳辐射压力(1分)；大气阻力(1分)。4、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？（13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。（5分）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。（4分）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。（4分）5、什么是多路径误差?试述消弱多路径误差的方法。（10分）答：在GPS测量中，如果测站周围的反射物所反射的卫星信号进入接收机天线，这就和直接来自卫星的信号产生干涉，从而使观测值偏离真值，产生多路径误差。（5分）消弱多路径误差的方法:（1）选择合适的站址a、测站应远离大面积平静地水面;（1分）b、测站不宜选择在山坡、山谷和盆地中;（1分）c、测站应离开高层建筑物.（1分）（2）对接收机天线的要求a、在天线中设置抑径板（1分）b、接收天线对于极化特性不同的反射信号应该有较强的抑制作用。（1分）6、如何重建载波？其方法和作用如何？（10分）答：在GPS信号中由于已用相位调整的方法在载波上调制了测距码和导航电文，因而接收到的载波的相位已不在连续，所以在进行载波相位测量之前，首先要进行解调工作，设法将调制在载波上的测距码和卫星电文去掉，重新获取载波(3分)。重建载波一般可采用两种方法：一是码相关法，另一种是平方法(3分)。采用前者，用户可同时提取测距信号和卫星电文，但用户必须知道测距码的结构；采用后者，用户无须掌握测距码的结构，但只能获得载波信号而无法获得测距码和卫星电文(4分)。7、简述GPS网的布网原则（9分）答：为了用户的利益，GPS网图形设计时应遵循以下原则：（1）GPS网的布设应视其目的，作业时卫星状况，预期达到的精度，成果的可靠性以及工作效率，按照优化设计原则进行。（2）GPS网一般应通过独立观测边构成闭合图形，例如一个或若干个独立观测环，或者附合路线形式，以增加检核条件，提高网的可靠性。（3）GPS网内点与点之间虽不要求通视，但应有利于按常规测量方法进行加密控制时应用。（4）可能条件下，新布设的GPS网应与附近已有的GPS点进行联测；新布设的GPS网点应尽量与地面原有控制网点相联接，联接处的重合点数不应少于三个，且分布均匀，以便可靠地确定GPS网与原有网之间的转换参数。（5）GPS网点，应利用已有水准点联测高程。8、试说明载波相位观测值的组成部分。答：完整的载波相位观测值是由三部分组成的：即载波相位在起始时刻沿传播路径延迟的整周数0N(2分)，和从某一起始时刻至观测时刻之间载波相位变化的整周数()Int(2分)，以及接收机所能测定的载波相位差非整周的小数部分()Fr(2分)。9.请简述差分GPS的基本原理。何为位置差分？何为距离差分？答：差分GPS的基本原理：利用相距不太远的两个GPS测站在同一时间分别进行单点定位时所受到的卫星星历误差、大气延迟误差和卫星钟差等误差源的空间相关性较好的原理，利用基准站上的观测结果求得上述误差的影响并通过数据链将误差改正数发送给流动站从而提高流动站定位精度。位置差分：基准站播发的差分改正数是基准站利用GPS测定的坐标与已知坐标之差距离差分：基准站播发的差分改正数是对各GPS卫星的距离观测值的改正数10、什么叫差分定位技术答：将一台GPS接收机到安置在基准站上进行观测。根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离的改正数，并有基准站实时的将这一个改正数发送出去。用户接收机在进行GPS观测的同时也接收到基准站的该正数，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度。11、GPS误差来源1）与卫星有关的误差：卫星轨道误差，卫星钟差，相对论效应。2）与传播途径有关的误差：电离层延迟，对流层延迟，多路径效应。3）与接收设备有关的误差，接收机天线相位中心的偏差和变化，接收机钟差，接收机内部噪声。12、为什么在一般的GPS定位中广泛采用双差观测值？答：在载波相位测量中，多余参数的数量往往非常多。解算数千个未知数时不仅数据处理的工作量十分庞大，而且对计算机以及作业人员的素质也会提出较高的要求，此外，此外未知参数过多对解的稳定性也会产生不利的影响。采用双差观测值可以消去接收机钟差和卫星钟差，还会消弱电离层延迟和对流层延迟，在进行一般的GPS测量时（如布设城市控制网和工程测量等），由于边长较短，精度要求也不是很高，因而在观测方程中通常只需引入基线向量，整周模糊度，接收机钟差和卫星钟差，采用双差观测值进行单基线解算时，未知参数一般只有10个左右（基线向量3个分量及4－8个整周模糊度参数），多基线解算时也只有数十个位置参数，用一般的计算机就可以胜任数据处理工作。因而在一般的GPS定位中广泛采用双差观测值。13.何为多路径误差？载波相位测量中L1,L2的多路径误差最大分别为多少？答：多路径误差：GPS测量中，直接来自卫星的信号与被周围环境反射的信号相互干涉进入接收机从而使观测值偏离真值的现象称为多路径误差。载波相位测量中L1,L2的多路径误差最大分别为其波长的1/，即4.8cm和6.1cm。414、简述接收机的主要任务。答：当GPS卫星在用户视界升起时，接收机能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星，并能够跟踪这些卫星的运行（2分）；对所接收到的GPS信号，具有变换、放大和处理的功能（2分）；测量出GPS信号从卫星到接收天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，甚至三维速度和时间（2分）。15、简述伪距定位观测方程中划横线参数的含义。12222jj'k12ctjjjjjSSSXXYYZZct式中，j为卫星数，j=1,2,3,…答：kt：接收机钟差（1分）；'j：（对j号卫星的）伪距观测值（2分）；1j、2j：分别为电离层延迟和对流层延迟的改正数（2分）；jt：为卫星钟差（1分）。16、减弱电离层影响的措施。答：利用双频观测;（2分）利用电离层改正模型加以改正;（2分）利用同步观测值求差。（2分）17、简述快速静态定位的作业方式。答：在测区中部选择一个基准站，并安置一台接收设备连续跟踪所有可见卫星(3分)；另一台接收机依次到各点流动设站，每点观测数分钟(3分)。18、简述美国GPS卫星的主要参数。答：GPS系统的空间部分由21颗工作卫星及3颗备用卫星组成(2分)，它们均匀分布在6相对与赤道的倾角为55°的近似圆形轨道上，它们距地面的平均高度为20200Km，运行周期为11小时58分(2分)。载波频率为1575.42MHz和1227.60MHz(2分)。19、简述动态定位的作业方法。答：建立一个基准站安置接收机连续跟踪所有可见卫星(2分)；流动站接收机先在出发点上静态观测数分钟，然后流动站接收机从出发点开始连续运动(2分)；按指定的时间和间隔自动测定运动载体的实体位置(2分)。20、如何减弱GPS接收机钟差。答：把每个观测时刻的接收机钟差当作一个独立的未知数，在数据处理中与观测站的位置参数一并求解。(2分)认为各观测时刻的接收机钟差间是相关的，像卫星钟那样，将接收机钟差表示为时间多项式，并在观测量的平差计算中求解多项式的系数。此法可大大减少未知数，其成功与否关键在与钟误差模型的有效程度。(2分)通过在卫星间求一次差来消除接收机的钟差。(2分)21、简述GPS卫星的主要作用。答：接收地面注入站发送的导航电文和其它信号；(2分)接收地面主控站的命令，修正其在轨运行偏差及启用备件等；(2分)连续地向广大用户发送GPS导航定位信号，并用电文的形式提供卫星自身的现势位置与其它在轨卫星的概略位置，以便用户接收使用。(2分)22、GPS相对于其它导航系统有何特点？（8分）①全球地面连续覆盖。②功能多、精度高③实时定位。④抗干扰性好，保密性强23.举例说明GPS的应用。答：GPS可以应用于各个领域，包括军事、交通运输、测量以及其它领域中。答题者可以针对某一个领域的具体应用进行举例说明。24.能否采用双频改正方法消除对流层延迟？为什么？答：不能。因为双频改正的基础是利用两个频率在介质中的传播速度不同，通过测定两个频率信号到达接收机的时间差可以反推各自在该介质中的延迟量。其改正原理是建立在色散效应基础上的。对于GPS信号f1，f2而言，由于其波长较长，在对流层中基本上不存在色散效应，两个频率的信号在其中的折射率相同，传播速度相同，故不能用与电离层改正相同的方法进行对流层双频改正。25．在全球定位系统中为何要用测距码来测定伪距？（6分）答：全球定位系统采用测距码来进行伪距测量，而不采用其他手段（如脉冲法），这是因为用测距码来测定伪距具有以下几个优点：1）易于将微弱的卫星信号提取出来。卫星信号的发射功率有限，很容易被一些干扰信号（如电视台、移动电话台、微波中继站等）所掩盖，卫星信号的强度一般只有这些噪声信号强度的万分之一或更低。只有依据伪距码的独特结构，才能将卫星信号从噪声中提取出来；2）可提高测距精度。用测距码进行相关处理所获得的伪距观测值可以视为用积分间隔中的每个码分别测距，然后将测得的结果取平均后所获得的均值，其精度显然要高于脉冲法测距的精度；3）便于用码分多址技术对卫星信号进行识别和处理。接收机接受信号时，卫星信号会连同噪声一起进入每个通道。但接收机在每个通道都规定了所观测卫星的PRN号，因此相应通道只产生相对应卫星的复制码，而其他卫星的测距码及噪声与该复制码可视为相互正交，相关系数的影响趋于零。这样就可以将其他卫星信号及噪声分离出去。因此让每个通道皆产生与需要观测的卫星相同的测距码，就能同时对视场中的n颗卫星分别进行伪距观测，从而方便地实现对卫星信号的识别和处理；4）便于对系统进行控制和管理。采用测距码后，美国国防部可以通过公开某种码的结构或对某种码结构进行保密来对用户使用该系统的程度加以控制。26、GPS卫星定位的基本原理是什么？为了达到定位精度要求，至少需要同步观测颗卫星？为什么？（7分）GPS卫星定位基本原理:卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些信息后，经过计算求出接收机的三维位置，三维方向以及运动速度和时间信息。实际上是将卫星作为动态空间已知点，利用距离交会的原理确定接收机的三维位置。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。（4分）为了达到精度要求，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。27、28、