GPS测量原理及应用考试复习要点

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1、GPS 测量原理及应用第一章 绪论1、GPS的含义？与其他导航定位系统和经典大地测量相比，GPS有何特点？答：GPS 的含义是 “Navigation Satellite Timing and Ranging / Global Positioning System”的英 文缩写，其意为“卫星测时测距导航/全球定位系统”，简称GPS系统。GPS的与其他导航定位系统相比特点：全球地面连续覆盖 功能多，精度高 实时 定位速度快抗干扰性能好，保密性强GPS与经典大地测量相比的特点：选点灵活，无需通视定位精度高观测时间短 提供三维坐标 操作简便 全天候作业2、GPS 卫星的作用是什么？什么叫“定位星座”

2、？什么叫“卫星星历”？答： GPS 卫星的作用： 接受地面注入站发送的导航电文。 接受地面主控站命令，适时改正运行偏差或启用备用时钟等。 连续地向用户发送GPS卫星导航定位系统，并用电文的形式提供卫星的现势位置与其他 在轨卫星的概略位置。 通过星载高精度原子钟，提供精确的时间标准，使各卫星处于同一时间标准一PS时。 定位星座：在用GPS卫星进行导航定位时，为了求得测站的三维位置，必须观测4颗GPS 卫星，称之为定位星座。卫星星历：是一系列描述卫星运动及其轨道的参数。3、GPS 系统由哪些部分组成？地面监控系统由哪些部分组成？答：GPS系统由GPS卫星星座（空间部分）、地面监控系统（地面控制部分

3、）和GPS信号 接收机（用户设备部分）等三部分组成。地面监控系统由一个主控站、三个信息注入站和五个卫星监测站组成。4、什么是GPS信号接收机？其作用是什么？它由哪几部分组成？有哪几种分类方式？GPS信号接收机：是一种能够接收、跟踪、变换和测量GPS卫星信号的接收设备，称之为 GPS 信号接收机。作用：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截止高度角所选择 的待测卫星，并能够跟踪这些卫星的运动。 对所接收到的GPS信号具有变换、放大和处理的功能，以便测量出GPS信号从卫星到接 收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发射的导航电文，实时地计算出测站的三维位置, 甚至三维速度和时间

4、，从而实现导航和定位。组成部分：主要包括有GPS接收机及其天线，微处理器及其终端设备以及电源等。分类方式：按接收机的载波频率分类：单频接收机、双频接收机、双系统接收机 按接收机的用途分类：导航型接收机、测地型接收机、授时型接收机 按接收机通道数分类：多通道接收机、序贯通道接收机、多路复用通道接收机 按接收机的工作原理分类：码相关型接收机、平方型接收机、混合型接收机5、接收机天线的作用是什么？对其有何要求？有哪几种类型？ 天线的作用：把来自卫星信号的能量转化为相应的电流量，并经过前置放大器送入射频部分 进行频率变换，以便接收机对信号进行跟踪、处理和量测。对天线的要求：天线与前置放大器一般应密封为

5、一体，以保障在恶劣的气象环境下能正常 工作，并减少信号损失 天线均应呈全圆极化。要求天线的作用范围为整个上半球，在天顶处不产生死角，以保障 能同样地接收来自天空任何方向的卫星信号 天线必须采取适当的防护与屏蔽措施（例如加一块基板），以尽可能地减弱信号的多路径效 应、防止信号的干扰 天线的相位中心与其几何中心之间的偏差应尽量小，且保持稳定。由于GPS测量的观测 量，是以天线的相位中心为准的，而在作业中，天线的安置却是以其几何中心为准，所以在 天线的设计中，应尽可能保持两个中心的一致性和相位中心的稳定性。天线的类型：单极或偶极天线四线螺旋形或螺旋形结构天线微波传输带型天线锥形天线扼流圈天线6、GP

6、S系统的应用前景答：用于建立高精度的国家性大地测量控制网，测定全球性的地球动态参数 用于建立陆地海洋大地测量基准，进行高精度的海岛陆地联测以及海洋测绘 用于监测地球板块运动状态和地壳形变 用于工程测量，成为建立城市与工程控制网的主要手段 用于测定航空航天摄影瞬间的相机位置第二章坐标系统和时间系统1、在GPS定位中，通常采用哪两种坐标系统？答：空间固定的坐标系统（空固系）与地球体相固联的坐标系统（地固坐标系）。2、何为天球？天球上有哪些主要的点、线、面？天球：是指以地球质心M为中心，半径r为任意长度的一个假想的球体。天轴：地球自转轴的延伸称为天轴。天极：天轴与天球的交点Pn、Ps称为天极，其中P

7、n称为北天极，Ps称为南天极。天球赤道面与天球赤道：通过地球质心并与天轴垂直的平面，称为天球赤道面。该赤道面与 天球相交的大圆称为天球赤道。天球子午面与天球子午圈：包含天轴并通过地球上任一点的平面，称为天球子午面。而天球 子午面与天球相交的大圆称为天球子午圈。时圈：通过天轴的平面与天球相交的半个大圆。黄道：地球公转的轨道与天球相交的大圆，即当地球绕太阳公转时，地球上的观测者所见到 的太阳在天球上运动的轨迹。黄道面与赤道面的夹角称为黄赤交角，约为23.5。黄极：通过天球中心，且垂直于黄道面的直线与天球的交点，其中靠近北天极的交点称为北 黄极，靠近南天极的交点称为南黄极。春分点：当太阳在黄道上从天

8、球南半球向北半球运行时，黄道与地球赤道的交点。在天文学 和卫星大地测量学中，春分点和天球赤道面，是建立参考系的重要基准点和基准面。3、天球空间直角坐标系和天球球面坐标系是如何定义的？二者间有何关系？天球空间直角坐标系：原点位于地球质心M； Z轴指向天球北极Pn ，X轴指向春分点， Y轴垂直于XMZ平面，与X轴和Z轴构成右手坐标系统。在天球空间直角坐标系中，天体 的坐标为（X, Y，Z）。天球球面坐标系：原点位于地球质心M,赤经a为含天轴和春分点的天球子午面与过天体S 的天球子午面之间的夹角；赤纬为原点M至天体S的连线与天球赤道面之间的夹角，向 径长度r为原点M至天体S的距离。在天球球面坐标系中

9、，天体的坐标为（a ,5 , r）。4、什么叫岁差和章动？二者对北天极的运动有何影响？ 岁差：在日月引力和其它天体引力对地球隆起部分的作用下，地球在绕太阳运行时，自转轴 的方向不再保持不变，从而使春分点在赤道上产生缓慢的西移。章动：如果把观测时的北天极称为瞬时北天极（或称真北天极），而与之相应的天球赤道和春 分点称为瞬时天球赤道和瞬时春分点（或称真天球赤道和真春分点），那么在日月引力等因素 的影响下，瞬时北天极将绕瞬时平北天极产生旋转，大致成椭圆形轨迹，其长半径约为9.2， 周期约为 18.6 年。影响：在岁差和章动的共同影响下，瞬时北天极绕北黄极旋转。5、为什么要定义协议天球坐标系？它是如何

10、定义的？答：为了建立一个与惯性坐标系相接近的坐标系，人们通常选择某一时刻tO作为标准历元， 并将此时刻地球瞬时自转轴（指向北极）和地心至瞬时春分点的方向，经该时刻的岁差和章动 改正后，分别作为Z轴和X轴的指向。由此所构成的空固坐标系，称为所取标推历元tO的 平天球坐标系或协议天球坐标系，也称协议惯性坐标系。6、地心空间直角坐标系和地心大地坐标系是如何定义的？二者间有何联系？地心空间直角坐标系：原点O与地球质心重合，Z轴指向地球北极，X轴指向格林尼治平 子午面与地球赤道的交点E，Y轴垂直于XOZ平面构成右手坐标系。地心大地坐标系：地球椭球的中心与地球质心重合，椭球的短轴与地球自转轴相合，大地纬

11、度B为过地面点的椭球法线与椭球赤道面的夹角，大地经度L为过地面点的椭球子午面与 格林尼治平大地子午面之间的夹角，大地高H为地面点沿椭球法线至椭球面的距离。7、何谓站心赤道直角坐标系、站心地平直角坐标系和站心地平极坐标系 ？站心赤道直角坐标系：P1是测站，O是球心。以P1为原点建立与球心空间直角坐标系相应 坐标轴平行的坐标系叫做站心赤道直角坐标系。站心地平直角坐标系：以P1为原点，P1点的法线为z轴（指向天顶为正），以子午线方 向为x轴（向北为正），y轴与x、z轴垂直（向东为正）。站心地平极坐标系：以测站P1为原点，至卫星s的距离r、卫星的方位角A、卫星的高度角 h 可以建立站心地平极坐标系。8

12、、什么叫极移？协议地球坐标系是如何定义的？ 极移：地球自转轴相对地球体的位置并不是固定的，地极点在地球表面上的位置是随时间而 变化的。这种现象称为地极移动，简称极移。协议地球坐标系：以协议地极为基准点的地球坐标系，称为协议地球坐标系。9、WGS-84 坐标系是如何定义的？其主要参数是多少？定义：原点在地球质心，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，Y轴与Z、X轴构成右手系。10、我国的1980年国家大地坐标系（简称C80）、1954年北京坐标系（简称P54）是如何定义 的？新北京54坐标系与C80有何联系，与P54

13、有何区别和联系？1980年国家大地坐标系：C80坐标系是参心坐标系。椭球短轴Z轴平行于地球质心指向地 极原点JYD1968.0的方向，大地起始子午面平行于格林尼治平均天文台子午面，X轴在大 地起始子午面内与Z轴垂直指向经度0方向，Y轴与Z、X轴成右手坐标系。1954年北京坐标系：属参心大地坐标系。采用克拉索夫斯基椭球的两个几何参数，长半轴a=6378245（m），扁率f = 1/298.3 大地原点在原苏联的普尔科沃；采用多点定位法进行椭球定位；高程基准为1956年青岛验潮站求出的黄海平均海水面； 高程异常以原苏联1955年大地水准面重新平差结果为起算数据，按我国天文水准路线推 算而得。新P5

14、4点坐标与旧P54点坐标接近，但其精度和C80坐标精度完全一样。11、我国的 2000 国家大地坐标系是如何定义的？ 定义：国家大地坐标系的定义包括坐标系的原点、三个坐标轴的指向、尺度以及地球椭球的 4 个基本参数的定义。原点：包括海洋和大气的整个地球的质量中心；Z轴：由原点指向历元2000.0的地球参考极的方向，该历元的指向由国际时间局给定的历 元为 1984.0的初始指向推算，定向的时间演化保证相对于地壳不产生残余的全球旋转；X轴：由原点指向格林尼治参考子午线与地球赤道面（历元2000.0）的交点；Y轴与Z轴、 X 轴构成右手正交坐标系。尺度：采用广义相对论意义下的尺度。12、何谓 ITR

15、F 坐标框架？国际地球参考框架ITRF（InternationalTerreetrial Reference Frame的缩写）是一个地心参考框 架。它是由空间大地测量观测站的坐标和运动速度来定义的，是国际地球自转服务IERS的 地面参考框架。13、在 GPS 定位中时间系统有何重要意义？确定时间的基准是什么？答：GPS卫星作为一个高空观测目标，其位置是不断变化的。因此在给出卫星运行位置 的同时，必须给出相应的瞬间时刻。 GPS测量是通过接收和处理GPS卫星发射的无线电信号，来确定用户接收机（即观测站） 至卫星的距离（或距离差），进而确定观测站的位置。因此，准确地测定观测站至卫星的距离， 必须

16、精密地测定信号的传播时间。 由于地球的自转现象，在天球坐标系中，地球上点的位置是不断变化的。若要求赤道上一 点的位置误差不超过1cm，则时刻的测定误差须小于2X10秒。（地球自转速度约 3km/s） 时间的基准：测量时间，同样必须建立一个测量的基准，即时间的单位（尺度）和原点（起始历 元）。其中时间的尺度是关键，而原点可以根据实际应用加以选定。一般来说，任何一个可 观察的周期运动现象，只要符合以下要求，都可以用作确定时间的基准。运动应是连续的，周期性的； 运动的周期应具有充分的稳定性； 运动的周期必须具有复现性，即要求在任何地方和时间，都可以通过观测和实验复现这种 周期性运动。14、何为恒星时

17、、世界时、原子时、协调世界时、GPS时？ 恒星时：以春分点为参考点，由春分点的周日视运动所确定的时间。 世界时：以平子夜为零时起算的格林尼治平太阳时称为世界时。世界时与平太阳时的尺度基 准相同，其差别仅在于起算点不同。原子时：因为物质内部的原子跃迁所辐射和吸收的电磁波频率，具有很高的稳定性和复现性， 所以由此而建立的原子时。协调世界时：1972 年便采用了一种以原子时秒长为基础，在时刻上尽量接近于世界时的一 种折衷的时间系统，这种时间系统称为协调世界时(UTC)，或简称协调时。GPS时：为了精密导航和定位的需要，全球定位系统(GPS)建立了专用的时间系统。该系统 可简写为GPST，由GPS的主

18、控站原子钟所控制。15、GPS 时和原子时、协调世界时有何关系？GPS 时属原子时系统，其秒长与原子时相同，但与国际原子时具有不同的起点。所以， GPST 与ATI在同一瞬间均有一常量偏差，其间关系为ATI一 GPST=19(s)o第三章卫星运动基础及GPS卫星星历1 、何为卫星的轨道参数？ 答：描述卫星轨道位置和状态的参数，称为轨道参数。2、作用在卫星轨道上的力分为哪两类，相应的卫星运动轨道如何？ 答：受中心力；此时卫星做无摄运动，轨道是理想的无摄运动轨道。 受摄动力，也称为非中心力；此时卫星做受摄运动，轨道是受摄运动轨道。3、研究卫星运行轨道的基本方法分为哪两个步骤？答：在上述理想的地球引

19、力场中，只考虑地球质心引力的作用，来研究卫星的无摄运动规 律，并描述卫星轨道的基本特征； 研究各种摄动力对卫星运动的影响，并对卫星的无摄轨道加以修正，从而确定卫星受摄运 动轨道的瞬时特征。4、何为开普勒三定律？其意义是什么？答：卫星运行的轨道是一个椭圆，而该椭圆的一个焦点与地球的质心相重合； 卫星的地心向径，在相同的时间内所扫过的面积相等； 卫星运动周期的平方与轨道椭圆长半径的立方之比为一常量。 意义：在卫星位置计算中具有重要意义。5、试绘图描述无摄卫星轨道，并阐明各参数的含义。6、写出开普勒方程，并说明其意义。“ M = E - e sin E 亠 E = M + e sin E 、亠 “口

20、亠 口 亠丰、， 答： s s s s 或 s s s s 它在卫星轨道计算中具有重要意义。7、卫星运动的摄动力有哪些？主要的摄动力是哪几项？答：地球体的非球形及其质量分布不均匀而引起的作用力，即地球的非中心引Fnc； 太阳的引力 Fs 和月球的引力 Fn； 太阳的直接与间接辐射压力 Fr； 大气的阻力 Fa ； 地球潮汐的作用力； 磁力等。主要的摄动力是8、卫星星历分为哪两种？广播星历中主要包括哪些参数？ 答：预报星历（广播星历）、后处理星历（精密星历）。 通常均包括相对某一参考历元的开普勒轨道参数和必要的轨道摄动改正项参数。9、说明GPS卫星坐标计算的基本过程，并给出计算公式？答：计算卫星

21、运行的平均速度n计算归化时间tk观测时刻卫星平近点角Mk的计 算采用迭代算法计算偏近点角Ek计算真近点角Vk 计算升交距角k计 算摄动改正数6u5r.Si计算经摄动改正后的升交距角uk、卫星矢径rk和轨道倾角 ik计算卫星在轨道平面坐标系中的坐标计算观测时刻升交点经度Qk （11）计算卫星 在地固坐标系中的空间直角坐标（12）计算卫星在协议地球坐标系中的空间直角坐标10、在广播星历中， t0e 与 t0c 有何区别？在GPS定位中，轨道平面坐标系的x轴指向升交点，y轴垂直于x轴指向地极北方向，原点 位于地球质心。（V ）第四章 GPS 定位的基本原理1、GPS 定位的实质是什么？基本定位方法有

22、哪些？实质：空间距离后方交会。方法： 绝对定位（或单点定位）：根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式，它只能采 用伪距观测量，可用于车船等的概略导航定位。 相对定位：通过在多个测站上进行同步观测，测定测站之间相对位置的定位。 静态定位：在定位过程中，接收机天线的位置是固定的，处于静止状态时的定位方法。 动态定位（RTK）：在定位过程中，接收机天线处于运动状态的定位方法。2、GPS 测量的基本观测量有哪两个，其测距精度是多少？ 答：码相位观测量和载波相位观测量。码相位观测值：即测量GPS卫星发射的测距码信号（C/A码或P码）到达用户接收机天线（观 测站）的传播时间，因此这种观测方法也称为

23、时间延迟测量。对C/A码来说，由于其码元宽 度约为293m，所以其观测精度约为2.9m；而P码的码元宽度为29.3m，所以其观测精度约 为0.3m,比C/A码的观测精度约高10倍。载波相位观测值：测量接收机接收到的、具有多普勒频移的载波信号，与接收机产生的参考 载波信号之间的相位差。对于L1和L2载波，其波长分别为0.19m和0.24m,则相应的观测 精度为1.9mm和2.4mm。3、什么叫初始整周未知数（模糊度）？什么叫周跳（整周跳变、跳周）？什么叫信号失锁？ 初始整周未知数（模糊度）： 周跳：在观测过程中，如果卫星信号被阻挡或受到干扰，则接收机对卫星的跟踪便可能中断 （失锁），而当卫星被重

24、新锁定后，载波相位的小数部分是连续正确的，而这时整周数却不 正确，这种现象称为周跳。信号失锁：接收机对卫星信号的跟踪被阻挡或受到干扰导致信号中断现象称为信号失锁。4、写出伪距测量的基本观测方程并解释各参数的含义？5、写出载波相位测量的基本观测方程并解释参数的含义？6、什么叫必要参数？什么叫多余参数？ 必要参数：解算载波相位测量的基本方程中必要的参数。 多余参数：用来求算更高精度的必要参数的参数。7、载波相位差分观测值有哪几种？各差分观测值中主要消除或削弱了哪些因素的影响？ 答：根据求差次数的多寡可分为单差观测值、双差观测值和三差观测值。单差观测值已消除了卫星钟钟差的影响，当测站距离较近时（v2

25、0km）,电离层、对流层的 影响及卫星星历误差在很大程度上得到了削弱。双差观测值对于短距离（20km）的相对定位而言，在测站和卫星的双差观测值中，接收机 钟差、卫星钟差、卫地距变率的影响已基本消除，对流层和电离层的影响得到了进一步的削 弱，其剩余残差对双差观测值将不会产生显著性的影响。8、根据载波相位的基本观测方程写出其单差和双差观测方程。9、求差法和非差法相比有哪些优缺点？ 优点：在非差法中接收机的钟差是一个较难处理的问题。因为接收机上通常采用石英钟，其 稳定度较差，建立钟的误差模型较为困难。而如果不给任何约束，把每个观测历元的接收机 钟差均当作一个未知数的话，又将使未知数的个数大量增加。采

26、用二次差时可消除接收机的 钟差，既不涉及钟的误差模型，又可使未知数的个数大为减少，因而在生产实线中被广泛采 用。缺点：数据利用率较低 在接收机间求差后，会引进基线矢量而不是原来的位置矢量作 为基本未知数，这是一个新的更为复杂的概念，特别是使用多台接收机进行网定位时较难处 理 求差后会出现观测值间的相关性问题,增加了计算的工作量 在某些情况下难以求 差，例如两站的数据输出率不相同时 在求差过程中有效数字将迅速减少，计算中凑整误 差等影响将增大，从而影响最后结果的精度 求差法实质上是未对多余参数作任何约束， 即认为各多余参数是相互独立的。在某些情况下使用非差法的误差模型是有效的，如使用高 精度的原

27、子钟作外接频标时，在小范围内进行相对定位时，精度要求不太高时 采用求差 法时多余参数已被消去，因此难以对这些参数作进一步研究。10、了解伪距绝对定位的基本方法。答：利用GPS进行定位的基本原理，是以GPS卫星和用户接收机天线之间距离（或距离差） 的观测量为基础，并根据已知的卫星瞬时坐标，来确定用户接收机天线所对应的点位，即观 测站的位置。11、精度因子是如何定义的？在GPS定位中，有哪几种精度因子？ 精度因子：表示误差放大的倍数。精度因子的种类：平面位置精度因子HDOP高程精度因子VDOP空间位置精度因子 PDOP 接收机钟差精度因子 TDOP 几何精度因子 GDOP 12、了解采用载波相位双

28、差观测值进行相对定位的基本方法。13、差分GPS有哪几种类型？位置差分、伪距差分、相位平滑伪距差分的基本思想是什么？ 答：分为单基准站差分、多基站的局域差分和多基站的广域差分三种类型。单基准站差分GPS，根据差分GPS基准站发送的信息方式可分为四类，即位置差分、伪距 差分、相位平滑伪距差分和相位差分。相位平滑伪距差分原理基本思路： 按伪距差分方法，利用基准站的伪距差对流动站的观测伪距进行改正，得到流动站改正后 的伪距观测值； 利用流动站的载波相位观测值对改正后的伪距观测值进行平滑，得到流动站平滑后的伪距 观测值； 按伪距差分方法解算流动站坐标并进行精度评定。14、传统 RTK 技术有哪些局限性

29、 ？答:测量范围的局限 通信数据链作用距离的局限 模糊度求解的局限 基准站移动 频繁15、CORS 系统的测量方式如何？答：固定参考站不直接向移动用户发送任何改正信息，而是将所有的原始数据通过数据通 讯线发给控制中心； 移动用户在工作前，向控制中心发送一个概略坐标； 控制中心根据用户概略位置，由数据处理中心自动选择最佳的一组固定基准站，根据这些 站发来的信息，整体进行GPS测量误差改正； 将高精度的差分信号发给移动站； 移动站利用差分信息及本站观测值进行定位。16、CORS 系统有哪些类型？答：单基站托管型网络CORS 单基站网络CORS 多基站网络CORS第五章 GPS 测量的误差来源1、G

30、PS测量中的误差分为哪几类？答：主要分为四类：与卫星有关的误差与传播路径有关的误差与接收设备有关的 误差 其它误差2、什么叫星历误差？它有何影响规律？可采用哪些方法削弱？ 星历误差：由星历计算的卫星位置与其实际位置之差，称为卫星星历误差。影响规律：基线的精度与星历精度成正比，星历精度越高则相对定位精度越好。消弱星历误差的途径：建立独立的跟踪网、采用轨道松弛法、同步观测值求差、忽略轨道误 差。3、卫星钟误差的改正模型是什么？削弱其影响的方法主要是什么？ 答：卫星钟的这种偏差，可用如下的二阶多项式进行改正81 a + a （t t ） + a （t t ）20 10 c2 0 c式中，系数aO、a

31、l、a2表示卫星钟在参考历元tOc时的钟差、钟速（或频率偏差）及钟速 的变率（或老化率）。经此改正后，各卫星钟之间的同步误差可保持在20ns以内，由此引起 的等效距离误差不会超过6m。卫星钟钟差及其经改正后的残余误差，若在接收机间对同一 卫星的同步观测值求差，则可得到进一步削弱。4、相对论效应是如何克服的？答：克服相对论效应的简单方法是，在厂家在制造卫星钟时预先将频率降低4.449X10-10f, 这样当卫星钟进入轨道受到相对论效应的影响后，其频率正好变为标准频率。5、什么叫大气折射？两测站同步观测值求差或采用双频组合观测值是否能削弱对流层、电 离层延迟的影响？大气折射：对于GPS而言，卫星的

32、电磁波信号从信号发射天线传播到地面GPS接收机天线， 其传播路径并非真空，而是要穿过性质与状态各异、且不稳定的大气层，使其传播的方向、 速度和强度发生变化，这种现象称为大气折射。6、什么叫多路径效应？克服多路径效应的措施主要有哪些？多路径效应：在GPS测量中，如果测站周围的反射物所反射的卫星信号（反射波）进入接 收机天线，这就将和直接来自卫星的信号（直接波）产生干涉，从而使观测值偏离真值产生 所谓的多路径误差。措施：解决多路径效应的最好方法在于采取预防措施，如选择合适的站址、采用性能良好的 天线、改善接收机的设计等。7、与接收设备有关的误差有哪些？ 答：包括观测误差、接收机钟误差、天线相位中心

33、位置误差、接收机位置误差、天线高量取 误差等。第六章 GPS 测量的实施1、GPS测量工作包括哪几个阶段？其总的原则是什么？其技术设计的主要内容是什么？ 答：大体可分为这样几个阶段：技术设计；选点与建立标志；外业观测；成果检核与处理 总的原则：在满足用户要求的情足下，尽可能地减少经费、时间和人力的消耗。主要内容：包括精度指标的确定，网的图形设计和网的基准设计。2、什么叫GPS网的基准设计？ GPS网的基准包括哪些？GPS网的基准设计：在GPS网的技术设计时，必须明确GPS成果所采用的坐标系统和起算 数据，即明确GPS网所采用的基准。我们将这项工作称之为GPS网的基准设计。GPS 网的基准包括位

34、置基准、方位基准和尺度基准。3、GPS网图形设计的一般原则是什么？ GPS网图形的基本类型有哪些？ 答：GPS网一般应通过独立观测边构成闭合图形； GPS网点应尽量与原有地面控制网点相重合； GPS网点应考虑与水准点相重合，而非重合点一般应根据要求以水准测量方法（或相当精 度的方法）进行联测，或在网中布设一定密度的水准联测点，以便为大地水准面的研究提供 资料； 为了便于观测和水准联测，GPS网点一般应设在视野开阔和容易到达的地方； 为了便于用经典方法联测或扩展，可在网点附近布设一通视良好的方位点，以建立联测方 向。方位点与观测站的距离，一般应大于300m。GPS 网的图形布设通常有点连式、边连

35、式、网连式及边点混合连接四种基本方式。 图形的基本形式主要有三角形网、环形网和星形网。4、GPS 测量选点工作应遵循的原则是什么？选点工作结束后应提交的技术资料主要包括哪 些？原则：观测站（即接收天线安置点）应远离大功率的无线电发射台和高压输电线，以避免其 周围磁场对GPS卫星信号的干扰。接收机天线与其距离一般不得小于200m； 观测站附近不应有大面积的水域或对电磁波反射（或吸收）强烈的物体，以减弱多路径效应 的影响； 观测站应设在易于安置接收设备的地方，且视场开阔。在视场内周围障碍物的高度角，根 据情况一般不应大于1015 ，以减弱多路径效应的影响； 观测站应选在交通方便的地方，并且便于用其

36、它测量手段联测和扩展； 对于基线较长的GPS网，还应考虑观测站附近具有良好的通讯设施（电话与电报、邮电） 和电力供应，以供观测站之间的联络和设备用电； 点位选定后（包括方位点），均应按规定绘制点之记，其主要内容包括点位及点位略图，点 位的交通情况以及选点情况等。提交的技术资料：点之记及点的环视图GPS网选点图选点工作技术总结5、什么叫GPS相对定位的作业模式？答：利用 GPS 确定观测站之间相对位置所采用的作业方式。6、数据预处理的主要目的？包括哪些内容？ 预处理的目的：是对原始观测数据进行编辑、加工与整理，分流出各种专用的信息文件，为 进一步的平差计算做准备。预处理的内容：观测数据的平滑、滤

37、波统一数据文件格式卫星轨道的际准化 探测周跳、修复载波相位观测值对观测值进行各项必些的改正7、GPS 网平差计算的主要内容是什么？答：同步观测的基线边平差GPS网平差坐标系统的转换或与地面网的联合平差8、GPS 测量任务完成后，上交资料的内容一般应包括哪些？ 答：测量任务书与技术设计； GPS 网展点图；观测站的点之记，环视图；卫星可见性图， 预报表及观测计划；外业观测记录，测量手薄及其它记录（如归心元素）；接收设备及气象仪 器等的检验资料；外业观测数据则质量评价和外业检核资料；数据处理资料和成果表；技术 总结与成果验收报告。9、什么是相对效应？ 答：相对效应是由于卫星钟和接收机钟所处的状态不同而引起的卫星钟和接收机钟之间产生 相对钟误差的现象。