2025年測量gps試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.GPS衛(wèi)星的軌道類型屬于（）A.地球靜止軌道（GEO）B.中圓地球軌道（MEO）C.低地球軌道（LEO）D.高橢圓軌道（HEO）答案：B2.以下哪項(xiàng)不是GPS信號的組成部分（）A.C/A碼B.P(Y)碼C.載波相位觀測值D.導(dǎo)航電文答案：C3.WGS-84坐標(biāo)系的原點(diǎn)定義為（）A.西安大地原點(diǎn)B.地球質(zhì)心C.東京天文臺D.普爾科沃天文臺答案：B4.RTK測量中，基準(zhǔn)站需要實(shí)時發(fā)射的關(guān)鍵信息是（）A.氣象數(shù)據(jù)B.衛(wèi)星仰角C.差分改正數(shù)D.接收機(jī)溫度答案：C5.電離層延遲對GPS信號的影響隨（）變化最顯著A.測站海拔B.衛(wèi)星高度角C.太陽活動強(qiáng)度D.接收機(jī)鐘差答案：C6.短基線載波相位定位中，整周模糊度的常用解算方法是（）A.靜態(tài)平差法B.LAMBDA算法C.動態(tài)濾波法D.單點(diǎn)定位法答案：B7.GPS接收機(jī)的捕獲環(huán)路主要功能是（）A.保持對衛(wèi)星信號的跟蹤B.解算導(dǎo)航電文C.搜索并鎖定衛(wèi)星信號D.計(jì)算位置坐標(biāo)答案：C8.多路徑效應(yīng)主要影響（）A.衛(wèi)星星歷精度B.載波相位觀測值C.導(dǎo)航電文解碼D.接收機(jī)硬件性能答案：B9.雙頻觀測可有效消除的誤差是（）A.對流層延遲B.多路徑效應(yīng)C.電離層延遲D.接收機(jī)鐘差答案：C10.PDOP值反映的是（）A.衛(wèi)星鐘差精度B.接收機(jī)位置幾何精度C.電離層改正效果D.載波相位質(zhì)量答案：B二、填空題（每空2分，共20分）1.GPS系統(tǒng)由空間段、控制段和______組成。答案：用戶段2.GPS衛(wèi)星的軌道周期約為______小時（取整數(shù)）。答案：123.載波相位觀測值的基本單位是______。答案：周（或周數(shù)）4.常用的電離層改正模型除Klobuchar模型外，還有______模型。答案：Bent（或IRI）5.RTK測量的核心技術(shù)是______的快速解算。答案：整周模糊度6.WGS-84橢球的扁率f=______（保留10位小數(shù)）。答案：1/298.2572235637.L1載波的中心頻率為______GHz（保留5位小數(shù)）。答案：1.575428.接收機(jī)鐘差通常作為______參數(shù)參與定位解算。答案：未知（或獨(dú)立）9.抑制多路徑效應(yīng)的有效措施包括使用扼流圈天線和______。答案：選擇開闊觀測環(huán)境（或延長觀測時間）10.精密單點(diǎn)定位（PPP）需要依賴______和高精度衛(wèi)星鐘差產(chǎn)品。答案：精密衛(wèi)星軌道三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述偽距定位的基本原理。答案：偽距定位通過測量接收機(jī)到衛(wèi)星的偽距（包含接收機(jī)和衛(wèi)星鐘差的距離觀測值），利用至少4顆衛(wèi)星的偽距觀測值建立方程組：P_i=ρ_i+c(δt_r-δt_si)（i=1,2,3,4），其中P_i為偽距觀測值，ρ_i為站星幾何距離，c為光速，δt_r為接收機(jī)鐘差，δt_si為衛(wèi)星鐘差。通過解算該方程組，可得到接收機(jī)的三維坐標(biāo)（X,Y,Z）和鐘差δt_r。2.說明載波相位定位相對于偽距定位的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)。答案：優(yōu)勢：載波相位觀測值精度高達(dá)毫米級（偽距為米級），可實(shí)現(xiàn)厘米級甚至毫米級定位；載波波長（L1約19cm）短，觀測值噪聲小。挑戰(zhàn)：存在整周模糊度（初始整周數(shù)N0）和周跳問題；需要長時間觀測或已知點(diǎn)輔助初始化；對接收機(jī)跟蹤能力要求高。3.分析對流層延遲的主要影響因素及改正方法。答案：影響因素：主要與測站海拔、大氣溫度、濕度、氣壓相關(guān)，其中濕分量（約占總延遲的10%）影響更復(fù)雜。改正方法：①模型改正（如Saastamoinen模型、Hopfield模型），通過輸入測站氣象參數(shù)計(jì)算延遲；②參數(shù)估計(jì)，將對流層延遲作為未知參數(shù)與坐標(biāo)同步解算；③雙頻觀測無法直接消除對流層延遲（與頻率無關(guān)），需結(jié)合其他方法。4.解釋RTK測量中“初始化”的含義及關(guān)鍵步驟。答案：初始化指確定整周模糊度的過程。關(guān)鍵步驟：①基準(zhǔn)站和移動站同步觀測至少4顆共同衛(wèi)星，獲取載波相位觀測值；②利用短基線特性（電離層、對流層誤差相關(guān)性強(qiáng)）消除或削弱誤差，計(jì)算初始模糊度浮點(diǎn)解；③通過LAMBDA等算法固定模糊度為整數(shù)解；④進(jìn)行模糊度正確性檢驗(yàn)（如殘差檢驗(yàn)、重新初始化檢驗(yàn)），確認(rèn)固定解可靠性。5.列舉GPS測量中主要的系統(tǒng)誤差及其削弱方法。答案：①衛(wèi)星鐘差：通過地面控制站監(jiān)測并注入鐘差改正數(shù)，或使用精密鐘差產(chǎn)品；②電離層延遲：雙頻觀測（利用頻率平方反比特性消除）、模型改正（Klobuchar等）；③對流層延遲：模型改正（Saastamoinen等）、參數(shù)估計(jì)；④多路徑效應(yīng)：選擇開闊無反射環(huán)境、使用抗多路徑天線（扼流圈/抑徑板）、延長觀測時間；⑤接收機(jī)鐘差：差分定位中通過求差消除，或作為未知參數(shù)解算；⑥衛(wèi)星星歷誤差：使用精密星歷（如IGS產(chǎn)品），短基線中通過求差削弱。四、計(jì)算題（共20分）1.（6分）已知某GPS衛(wèi)星廣播星歷參數(shù)：軌道半長軸a=26559713.5m，偏心率e=0.0015，引力常數(shù)μ=3.986005×101?m3/s2。計(jì)算該衛(wèi)星的軌道周期（結(jié)果保留到整數(shù)分鐘）。解：軌道周期公式T=2π√(a3/μ)計(jì)算a3=(26559713.5)3≈1.879×1023m3a3/μ≈1.879×1023/3.986005×101?≈4.714×10?s2√(4.714×10?)=21712.7sT=2π×21712.7≈136471s≈2275分鐘（錯誤，正確計(jì)算應(yīng)為：a=2.65597135×10?m，a3=(2.65597135)3×1021≈18.79×1021=1.879×1022m3；a3/μ=1.879×1022/3.986005×101?≈4.714×10?s2；√(4.714×10?)=6866s；T=2π×6866≈43164s≈719分鐘）答案：719分鐘2.（6分）某測站觀測到4顆衛(wèi)星的偽距觀測值及衛(wèi)星鐘差如下：P1=21543210.5m（Δts1=-0.0001s），P2=22356789.2m（Δts2=0.00005s），P3=20876543.8m（Δts3=-0.00008s），P4=23123456.1m（Δts4=0.00012s）。假設(shè)接收機(jī)鐘差Δtr=0.0002s，光速c=299792458m/s，計(jì)算各站星幾何距離ρi（公式：P=ρ+c(Δtr-Δts)）。解：ρ=P-c(Δtr-Δts)=P+c(Δts-Δtr)ρ1=21543210.5+299792458×(-0.0001-0.0002)=21543210.5-89937.74≈21453272.76mρ2=22356789.2+299792458×(0.00005-0.0002)=22356789.2-44968.87≈22311820.33mρ3=20876543.8+299792458×(-0.00008-0.0002)=20876543.8-83941.90≈20792601.90mρ4=23123456.1+299792458×(0.00012-0.0002)=23123456.1-23983.39≈23100072.71m3.（8分）某基線長5km，雙頻接收機(jī)觀測到L1相位φ1=123456.789周（λ1=0.1903m），L2相位φ2=102345.678周（λ2=0.2442m）。已知電離