GPS题库(完整版)(可编辑修改word版)
1、名词解释
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真近点角：在轨道平面上卫星与近地点之间的地心角
距．
升交点赤经：在地球平面上，升交点与春分点之间的地心夹角．
近地点角距：在轨道平面上近地点与升交点之间的地心角距．
天球：指以地球质心为中心，半径r为任意长度的一个假想球体。为建立球面坐标系统，必须确定球面上的一些参考点、线、面和圈。
岁差：指由于日月行星引力共同作用的结果，使地球自转轴在空间的方向发生周期性变化。
章动：北天极除了均匀地每年西行以外,还要
绕着平北天极做周期性的运动。轨迹为一椭圆。
极移：地球自转轴相对于地球体的位置不是固定的，地极点在地球表面上的位置随时间而变化的现象称为极移
历元：在天文学和卫星定位中，与所获取数据对应的时刻也称历元。
轨道参数：描述卫星轨道位置和状态的参数
卫星星历：描述卫星运动轨道的信息
预报星历：是通过卫星发射的含有轨道信息的导航电文传递给用户，经解码获得所需的卫星星历，也称广播星历
后处理星历：是一些国家的某些部门根据各自建立的跟踪站所获得的精密观测资料，应用与确定预报星历相似的方法，计算的卫星星历。
绝对定位：也称单点定位，是指在协议地球坐标系中，直接确定观测站相对于坐标原点（地球质心）绝对坐标的一种方法。
相对定位：用至少两台GPS接收机，同步观测相同的GPS卫星，确定两台接收机天线之间的相对位置。有静态相对定位和动态相对定位之分静态定位：接收机静置在固定测站上，观测
数分钟至2小时或更长时间，以确定测站位置
的卫星定位，是不考虑轨道的有无、决定点位
置的定位应用。
动态定位：动态定位是以确定与各观测站相
应的、运动中的、接收机载体的位置或轨迹的
卫星定位。
伪距：由卫星发射的测距码信号到达GPS接收
机的传播时间乘以光速所得出的量侧距离。由
于卫星钟、接收机钟的误差以及信号经过电离
层和对流层的延迟，量侧距离的距离与卫星到
接收机的几何距离有一定的差值，因此称量侧
距离的伪距。
被动式测距：仪器本身不发送信号，只能被动
的接受目标信号，根据信号传播的速度信号时
间求单程距离。
主动式测距：用电磁波测距仪发送信号，通过
另一端的反射器反射回来，再由测距仪接受算
出距离。
整周跳变：在GPS接收机接受信号时，由于种
种原因，接收机整波计数器在一定时间内记录
下来的周数突然发生了变化，也就是错误地记
录了周数，这种突变叫做整周跳变。
整数解：将平差计算所得的整周未知数取为相
近的整数，并作为已知数代入原方程，重新解
算其它待定参数。
模糊度：是在全球定位系统技术的载波相位测
量时，载波相位与基准相位之间相位差的首观
测值所对应的整周未知数。
差分GPS: 通过在固定测站和流动测站上进行
同步观测，利用在固定测站上所测得GPS定位
误差数据改正流动测站上定位结果的卫星定位。
载波相位测量：是利用接收机测定载波相位观
测值或其差分观测值，经基线向量解算以获得
两个同步观测站之间的基线向量坐标差的技术
和方法。
重建载波：在GPS信号中由于已用相位调整的
方法，在载波上调整了测距码和导航电文，因
而接受的载波相位已不在连续，所以在进行载
波相位之前要进行调试工作设法调制在载波上
的测距码和卫星电文去掉，重新获取载波。
多路径误差：也叫多路径效应，由发射器到接
收仪，经由不同长度两路径的无线电波间互相
干扰形成定位误差。
同步观测:同步观测是指两台或两台以上接收
机同时对一组卫星进行的观测.
异步观测环:在构成多边形环路的所有基线向
量中，只要有非同步观测基线向量，则该改多
边形环路叫异步观测环。
独立观测环：由非同步观测所获得的基线向量
构成的闭合环，简称独立环．
静态相对定位：用两台接接收机分别安置在基
线的两个端点，其位置静止不动，同步观测相
同的4颗以上卫星，确定两个端点在协议地球
坐标系中的相对位置，这就叫做静态相对定位。
动态相对定位：用一台接收机安置在基准站上
固定不动，另一台接收机安置在运动载体上，
两台接收机同步观测相同卫星，以确定运动点
相对基准站的实时位置。
观测时段：测站上开始接收卫星信号到观测停
止，连续工作的时间段称为观测时段，简称时
段。
广域差分:基本思想是对GPS观测量的误差源
加以区分，并单独对每一种误差源分别加以
“模型化”，然后将计算的每一种误差源的数
值，通过数据链传输给用户，以对用户GPS定
位误差加以改正，达到削弱这些误差源，改善
用户GPS定位精度的目的。
二、填空
1. 目前正在运行的全球卫星导航定位系统有
美国的（GPS）和俄罗斯的（GLONASS）。我国
的第一代卫星导航定位系统称为（北斗卫星导
航定位系统），欧盟计划组建的卫星导航定位
系统称为（GALILEO）。
2. GPS卫星系统由(空间部分)、（地面控制部
分）和（用户部分）三部分组成。
3. 按用途，可将GPS接收机分为（导航型接
收机）、（测地型接收机）和（授时型接收机）
三种。
4. 根据测距的原理，可将GPS定位的方法分
为（伪距法定位）、(载波相位测量定位)和
（差分GPS定位）三种。
5. GPS卫星发送的信号是由( 载波)、（测距码）和（导航电文）三部分组成的。
6. 广域差分可纠正的误差种类包括（星历误差）、（大气延时误差）和（卫星钟差误差）。
7. 单站差分GPS按基准站发送的信息方式来分，可分为（位置差分）、（伪距差分）和(相
位差分 )。
8. GPS测量中，减弱电离层影响的措施包括（利用双频观测）、（利用电离层改正模型）和( 利用同步观测求差)。
9. GPS测量中，与卫星有关的误差包括(卫星
星历误差）和（卫星钟的钟误差）和（相对论效应）。
10. 多路径误差的大小取决于（间接波的强弱）和(用户接收天线抗御间接波的能力）。
11. GPS全球定位系统具有全能性、全球性、
全天候、( 连续性)和实时性的导航、定位和定时功能。能为各类用户提供精密的( 三维坐标)、速度和时间。
12. 在定位工作中，可能由于(卫星信号)被暂时阻挡，或受到外界干扰影响，引起卫星跟踪的暂时中断，使计数器无法累积计数，这种现象叫( 整周跳变 ) 。
13. 在接收机和卫星间求二次差，可消去两测站接收机的( 相对钟差 )改正。在实践中应用甚广。
14. 根据不同的用途，GPS网的图形布设通常
有( 点连 )式、( 边连 )式、( 网连式 )及边点混合连接四种基本方式。选择什么方式组网，取决于工程所要求的精度、野外条件及GPS接收机台数等因素。
15. 我国目前常用的两个国家大地坐标系是（1954年北京坐标系）和（1980年国家大地
坐标系）。
16. 北斗导航定位系统的空间部分由（两颗
地球静止同步卫星）和（颗在轨道备份卫星）组成。17. GPS使用L波段的两种载波波长分别是
（19cm）和（24cm）。（只保留整数部分）
18. ( 基准)和( 坐标系)两方面要素构成了
完整的坐标参考系统.
19.GPS系统中卫星钟和接收机钟均采用稳定
而连续的GPS时间系统。
20.GPS卫星星历分为预报星历( 广播星历)
和后处理星历（精密星历）。
21. 测距方法分为（双程测距) 和（单程
测距）。
22. （ C/A ）码目前只被调制在L1上。
23. 回避法所针对的误差源（电磁波干扰）和
（多路径效应）。
24. 卫星钟差消除方法（使用卫星钟差改正模
型）
25. GPS卫星位置采用（WGS-84）大地坐标系。
26.在GPS测量定位中，与接收机有关的误差
主要有接收机钟误差、接收机位置误差、(天
线相位中心位置）误差和( 几何图形强度 )
误差等
27. GPS定位的实质就是根据高速运动的卫星
瞬间位置作为已知的起算数据，采取（空间距
离后方交会）的方法，确定待定点的空间位置。
28.在对卫星所有的作用力中，地球重力场的
引力是最重要的。如果将它的引力视为(1)，
则其它作用力均小于10^-5。
29. 由于地球内部和外部的动力学因素，地球
极点在地球表面上的位置随时间而变化，这种
现象叫( 极移 )。随时间而变化的极点叫瞬时
极，某一时期瞬时极的平均位置叫平地级，简
称(平极)。
30. 动态定位是用GPS信号( 实时 )地测得运
动载体的位置。按照接收机载体的运行速度，
又将动态定位分成低动态、中等动态、高动态
三种形式。
32. 在进行GPS测量时，观测量中存在着系统
误差和偶然误差。其中( 系统 )误差影响尤其
显著。
33. 利用双频技术可以消除或减弱( 电离层 )
折射对观测量的影响，基线长度不受限制，所
以定位精度和作业效率较高。
34. 地球瞬时自转轴在地球上随时间而变，称
为（地极移动—极移）。
35. 时间系统与坐标系统一样，应有其（尺度
—时间单位）和（原点—历元）。
36.（载波相位差分技术）是实时处理两个测
站载波相位观测量的差分方法。
37. 卫星星历的数据来源有（广播星历）和
（实测星历）两类。
38. GPS网技术设计的主要依据是（GPS测量
规范）和（测量任务书）。
39.卫星星历误差实际上就是卫星位置的确定
误差。也是一种(起始数据)误差，其大小主要
取决于卫星跟踪站的数量及( 空间分布）、观
测值的数量及精度、轨道计算时所用的轨道模
型及 ( 定轨软件 ) 的完善程度。 40. GPS
系统的空间部分由( 21)颗工作卫星及3颗备
用卫星组成，它们均匀分布在( 6 )个近似圆
形轨道上。
41.按照《规范》规定，我国GPS测量按其精
度依次划分为AA、A、B、C、 D、E六级，其
中D级网的相邻点之间的平均距离为
10～5km，最大距离( 15 ) km。
42. GPS系统中卫星钟和接收机钟均采用稳定
而连续的( GPS时间系统 )。
43.对于卫星精密定位来说，只考虑地球质心
引力来计算卫星的运动状态是不能满足精度要
求的。必须考虑地球引力场摄动力、( 日月)
摄动力、大气阻力、光压摄动力、( 潮汐 )摄
动力对卫星运动状态的影响。
44. 卫星定位中常采用空间直角坐标系及其相
应的大地坐标系，一般取地球质心为坐标系原
点。
45. 我国目前常采用的两个国家坐标系是(
1954年北京坐标系)和( 1980年国家大地坐标
系)。
46. GPS接收机的天线类型主要有：(单板天
线)；(四螺旋形天线)；(微带天线)和(锥形天线)。
47. GPS接收机主要由(GPS接收机天线单元)、( GPS接收机主机单元)和电源三部分组成。
48. 单站差分按基准站发送信息的方式来分，可分为( 位置差分)、( 伪距差分)和( 载波相位差分 )。
49. 与信号传播有关的误差有(电离层折射误差)、(对流层折射误差)及(多路径效应误差)。
50. GPS的数据处理基本流程包括(数据采集)、(数据传输)、(数据预处理)、(基线结算)、(GPS网平差)。
51. GPS卫星的地面监控系统包括(一个主控站)、(三个注入站)和(五个监测站)。
52. 对于N台GPS接收机构成的同步观测环，有( J )条同步观测基线，其中独立基线数为( N-1 )
53. 双频接收机可以同时接收( L1 )和( L2 )信号，利用双频技术可以消除或减弱对流层折射对观测量的影响，所以定位精度较高，基线长度不受限制，所以作业效率较高。
54. 子午卫星导航系统采用6颗卫星，并都通过地球的( 南北极 )运行。
55. 自1974年以来，GPS计划已经历了方案
论证、 ( 系统 ) 论证、生产实验三个阶段。总投资超过200亿美元。
56. 按照《规范》规定，我国GPS测量按其精度依次划分为AA、A、B、C、D、E六级，其中C级网的相邻点之间的平均距离为15～10km，最大距离为( 40 ) km。
57. 协调世界时是综合了世界时与原子时的另一种记时方法，即秒长采用原子时的秒长，时刻采用( 世界时)的时刻。
58. 卫星钟采用的是( GPS )时，它是由主控站按照美国海军天文台（USNO）的协调世界时（UTC）进行调整的。在 ( 1980 ) 年1月6日零时对准，不随闰秒增加。
59. 当GPS信号通过电离层时，信号的路径会发生弯曲，( 传播 )速度会发生变化。这种距离改正在天顶方向最大可达( 50 ) m，在接近
地平线方向可达150m。
60. 在GPS定位测量中，观测值都是以接收机
的相位中心位置为准的，所以天线的相位中心
应该与其 ( 几何 )中心保持一致。
61.20世纪50年代末期，美国开始研制多普
勒卫星定位技术进行测速、( 定位 )的卫星导
航系统，叫做子午卫星导航系统。
62. 在接收机和卫星间求二次差，可消去两测
站接收机的(相对钟差)改正。
3、简答题
1、主控站的主要作用有哪些？
答：主控站的作用有：（1）收集数据；（2）
数据处理；（3）监测与协调；（4）控制卫
星
2、地面监控站部分的工作程序是怎样的？
GPS卫星的主要作用有哪些方面？
答：地面监控部分的工作程序为：由监测站连
续接收GPS卫星信号，不断积累测距数据（伪
距和伪距差），并将这些测距数据以及气象数
据、卫星状态数据等发送到主控站；再由主控
站对测距数据进行包括电离层、对流层、相对
论效应、天线相位中心的偏移及地球自转和时
标改正等的传播时延改正。并用卡尔曼数学滤
波器进行连续数据平滑处理及最小二乘与多项
式拟合，以提供卫星的位置和速度的六个轨道
根数的摄动，每个卫星的三个太阳压力常数，
卫星的时钟偏差，漂移和漂移率，各监测站的
时钟偏差，对流层残余偏差及三个极移偏差状
态数据，并将这些数据编成导航电文传送到注
入站。最后由注入站将这些导航电文注入卫星。
GPS卫星的主要作用有三方面：
（1）、接收地面注入站发送的导航电文和其它
信号；
（2）、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；
（3）、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。
3、星历误差对定位的影响有哪些？减弱星
历误差影响的途径有几种？
答：对于单点定位时，星历误差的径向分量作
为等价测距误差进入平差计算，配赋到星站坐
标和接收机钟改正数中去，具体配赋方式则与
卫星的几何图形有关。
减弱星历误差影响的途径：
（1）建立卫星跟踪网独立定轨；（2）
相对定位；（3）轨道松弛法。
4、电离层折射及其影响有哪些？减弱电离
层影响的有效措施有几种？
答：当GPS信号通过电离层时，如同其它电磁
波一样，信号的路径会发生弯曲，传播速度会
发生变化。此时再用光速乘上信号传播时间就
不会等于卫星至接收机的实际距离。对于GPS
信号，这种距离差在天顶方向最大可达50m，
在接近地平方向时可达150m。
减弱电离层影响的有效措施：
（1）相对定位；（2）双频接收。
5、多路径效应是什么？怎样防止？
答：接收机天线在直接收到卫星信号的同时，
还可能收到经天线周围地物反射的卫星信号，
两种信号叠加就会引起测量参考点（相位中心）
的位置变化，这种由于多路径的信号传播所引
起的干涉时延效应称作多路径效应。
多路径误差不仅与反射系数有关，也和反
射物离测站的距离及卫星信号方向有关，无法
建立准确的误差改正模型，只能恰当地选择站
址，避开信号反射物。例如：（1）选设点位
时应远离平静的水面，地面有草丛、农作物等
植被时能较好吸收微波信号的能量，反射较弱，
是较好的站址。（2）测站不宜选在山坡、山谷
和盆地中。（3）测站附近不应有高层建筑物，
观测时也不要在测站附近停放汽车。
6、接收机天线的相位中心与其几何中心的
区别在哪里？
答：在GPS测量中，观测值都是以接收机天线的相位中心位置为准的，天线的相位中心也应该与其几何中心保持一致。但实际上天线的相位中心位置随信号输入的强度和方向不同会发生变化，使其偏离几何中心。
7、什么是同步网？同步网之间的连接方式
有哪几种？什么是异步网？
答：当投入作业的接收机数目多于二台时，就可以在同一时段内，几个测站上的接收机同步观测共视卫星。此时，由同步观测边所构成的几何图形，称为同步网。
同步网之间的连接方式有以下三种：点连式、边连式、混连式。
由多个同步网相互连接的GPS网，称作异步网。
8、什么叫GPS水准？其作用是什么？
答：当测区中有一部分点已用GPS定位技术和常规高程测量方法求得其大地高和正常高，可计算出该点处的高程异常，若测区内测量点的数量足够多，且分布较为均匀，则可拟合测区的似大地水准面形状，进而推算测区中其余未进行水准联测的GPS点的高程异常和求定未测点的正常高，这种方法可称为“几何法”GPS 水准。
GPS水准有两个作用：一是精确解算GPS 点的正常高，另一是求定高精度的似大地水准面。
9、GPS控制网数据处理的目的？
答：GPS控制网数据处理的目的是将采集的数据经测量平差后归化到参考椭球面上并投影到所采用的平面上，得到点的准确位置。
10、GPS测量数据处理的基本过程？
答：GPS测量数据处理的基本过程可分为：数据采集、数据传输、预处理，基线解算，网平差计算，坐标系统转换，与原有地面网的联合平差基本步骤。11、什么叫大地高？什么叫正常高？怎样将
GPS大地高转换成正常高？
答：大地高H是以椭球面（WGS－84）起算的，
其相对定位得到的基线向量，通过GPS网平差，
可以得到高精度的大地高差H。正常高Hr是
以似大地水准面起算的。地面点P处的大地高
H，高程异常，就可通过计算正常高Hr，将
GPS大地高转换成正常高。
12、可用于GPS水准计算的方法主要有哪几种？
答：可用于GPS水准计算的方法主要有：
（1）解析内插：直线内插，曲线内插，
样条函数，Akima，
（2）曲面拟合：平面拟合，多项式曲面
拟合，多面函数拟合，
（3）绘等值线图。
13|、试述WGS—84坐标系的几何定义
答：坐标系的原点是地球的质心，Z轴指向
BIH1984.0定义的协议地球极（CTP）方向，X
轴指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的
交点，Y轴和Z、X轴构成右手坐标系。
14、为什么采用码相关技术来确定伪距？
答：GPS卫星发射出的测距码是按照某一规律
排列的，在一周期内每个码对应着某一特定的
时间。应该说识别出每个码的形状特征，即用
每个码的某一标志即可推算出时延值τ进行
伪距测量。但实际上每个码在产生过程中都带
有随机误差，并且信号经过长距离传送后也会
产生变形。所有根据码的某一标志来推算时延
值τ就会产生比较大的误差。因此采用码相
关技术在自相关系数R(τ＇)=MAX的情况下来
确定信号的传播时间τ。这样就排除了随机
误差的影响，实质上就是采用了多个码特征来
确定τ的方法
15、伪距法定位的基本原理及其观测方程
答：GPS卫星依据自己的时钟发出某一结构的
测距码，该测距码经过τ时间的传播后到达
接受接。接收机在自己的时钟控制下产生一组
结构完全相同的测距码--复制码，并通过时延
器使其时延时间τ＇将这两组测距码进行相
关处理，若自相关关数R(τ＇)≠1，则继续
调整延迟时间τ＇直至字相关系数R(τ＇)
＝1为止。使接收机所产生的复制码与接收到
的GPS卫星测距码完全对齐，那么其延迟时间
τ＇即为GPS卫星信号从卫星传播到接收机所
用的时间τ。GPS卫星信号的传播是一种无线
信号的传播，其速度等于光速c，卫星至接收
机的距离即为τ＇与c的乘积
观测方程为：
式中（Xs,Ys,Zs ）为某历元卫星坐标，卫
星钟差改正数，为伪距观测值，
、
分别为电离层改正和对流层改正，c为光
速，（X，Y，Z）、分别为测站点坐标和接受
及钟差改正数
16、载波相位测量基本原理及其观测方程
答：载波相位测量的观测量是GPS接收机所接
收的卫星载波信号与接收机本振参考信号的相
位差。以表示k接收机在接收机钟面时
刻时所接收到的j
卫星载波信号的相位值，
表示k 接收机在钟面时刻时所产生
的本地参考信号的相位值，观k接收机在接收
机钟面时刻时观测j卫星所取得的相位观测量
可写为
通常的相位或相位差测量只是测出一周以
内的相位值。实际测量中，如果对整周进行计
数，则自某一初始取样时刻以后就可以取
得连续的相位测量值。
在初始
时刻，测得小于一周的相位差为
，其整周数为，此时包含整周数的相
位观测值为
接收机继续跟踪卫星信号，不断测定小
于一周的相位差，并利用整波计数器记录从到
时间内的整周数变化量
，只要卫星
从到之间卫星信号没有中断，则初始