2025年GPS異常處理模擬考核試卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項(xiàng)的代表字母填涂在答題卡相應(yīng)位置。）1.以下哪種現(xiàn)象通常是由于接收機(jī)直接接收到衛(wèi)星的反射信號(hào)（多路徑效應(yīng)）引起的？A.瞬時(shí)失鎖B.定位精度突然大幅下降C.頻率跳變D.偽距測量值系統(tǒng)性偏大2.GPS接收機(jī)屏幕顯示“DGPSReady”，這通常表示接收機(jī)狀態(tài)為：A.正在搜索衛(wèi)星，尚未鎖定B.已鎖定足夠數(shù)量的衛(wèi)星，可以提供定位信息，但未使用差分改正C.已鎖定足夠數(shù)量的衛(wèi)星，并且已成功接收并應(yīng)用了差分GPS改正信息D.接收機(jī)內(nèi)部故障3.當(dāng)GPS信號(hào)受到強(qiáng)干擾時(shí)，以下哪種措施通常無效？A.更改GPS天線的極化方向B.使用具有干擾抑制功能的GPS接收機(jī)C.關(guān)閉接收機(jī)再重新啟動(dòng)D.改善接收機(jī)周圍電磁環(huán)境4.以下哪項(xiàng)是影響GPS定位精度的主要誤差源之一，且通常與信號(hào)傳播路徑上的大氣層（電離層、對(duì)流層）密切相關(guān)？A.衛(wèi)星星鐘誤差B.接收機(jī)時(shí)鐘誤差C.衛(wèi)星星歷誤差D.大氣延遲誤差5.在GPS信號(hào)丟失后，接收機(jī)重新獲得定位能力所需的時(shí)間，主要取決于：A.接收機(jī)存儲(chǔ)的星歷數(shù)據(jù)有效期B.衛(wèi)星可見性C.接收機(jī)需要重新進(jìn)行歷書同步和初始化的時(shí)間D.以上所有因素6.對(duì)于需要高精度定位的應(yīng)用，當(dāng)單頻GPS接收機(jī)受到電離層延遲誤差嚴(yán)重影響時(shí)，通常采用什么方法進(jìn)行修正？A.使用差分GPS（DGPS）B.采用雙頻接收機(jī)利用電離層延遲的對(duì)稱性C.改變天線安裝高度D.關(guān)閉接收機(jī)電源等待信號(hào)穩(wěn)定7.GPS接收機(jī)屏幕上出現(xiàn)“SBASActive”或類似信息，表明接收機(jī)正在使用哪種服務(wù)？A.星基增強(qiáng)系統(tǒng)（SBAS）B.站基增強(qiáng)系統(tǒng)（GBAS）C.俄羅斯GLONASS系統(tǒng)的增強(qiáng)服務(wù)D.歐洲Galileo系統(tǒng)的增強(qiáng)服務(wù)8.某移動(dòng)平臺(tái)使用GPS進(jìn)行導(dǎo)航，發(fā)現(xiàn)定位結(jié)果在水平方向上存在固定的系統(tǒng)性偏差，且不隨時(shí)間、位置變化而變化。這種現(xiàn)象最可能是由于：A.接收機(jī)受到嚴(yán)重的多路徑干擾B.存在顯著的衛(wèi)星星歷誤差C.地方坐標(biāo)系與WGS-84坐標(biāo)系存在固定的轉(zhuǎn)換參數(shù)偏差D.接收機(jī)時(shí)鐘存在較大的隨機(jī)誤差9.以下哪種GPS故障現(xiàn)象通常不需要立即重啟接收機(jī)即可嘗試恢復(fù)？A.完全失去衛(wèi)星信號(hào)B.顯示“NoFix”狀態(tài)且長時(shí)間無變化C.定位精度極差但仍有定位結(jié)果D.接收機(jī)硬件故障指示燈亮起10.在進(jìn)行GPS外業(yè)數(shù)據(jù)采集前，進(jìn)行“預(yù)熱”的主要目的是：A.清除接收機(jī)內(nèi)部緩存B.使接收機(jī)內(nèi)部溫度達(dá)到最適宜工作點(diǎn)C.讓接收機(jī)有足夠時(shí)間搜索衛(wèi)星、建立星歷文件和進(jìn)行初始化D.提高接收機(jī)的信噪比二、判斷題（每題1分，共10分。請將“正確”或“錯(cuò)誤”填涂在答題卡相應(yīng)位置。）1.GPS信號(hào)采用的是L1、L2、L5等多個(gè)頻率，不同頻率的信號(hào)受到電離層延遲的影響是相同的。（）2.當(dāng)GPS接收機(jī)處于室內(nèi)或隧道中時(shí)，完全不可能獲得定位結(jié)果。（）3.GPS接收機(jī)的“失鎖”（LossofLock）是指暫時(shí)丟失了對(duì)某顆衛(wèi)星的信號(hào)跟蹤，通常稍作調(diào)整即可重新鎖定。（）4.使用RTK（Real-TimeKinematic）技術(shù)進(jìn)行厘米級(jí)定位時(shí)，必須確?；鶞?zhǔn)站和移動(dòng)站之間保持連續(xù)的GPS信號(hào)連接。（）5.接收機(jī)時(shí)鐘誤差是導(dǎo)致GPS定位三維坐標(biāo)不準(zhǔn)確的主要原因之一。（）6.GPS衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)包含了衛(wèi)星的精確軌道參數(shù)和時(shí)鐘校正參數(shù)。（）7.多路徑效應(yīng)是指GPS信號(hào)在傳播路徑上經(jīng)過建筑物等障礙物的反射和折射。（）8.所有類型的GPS接收機(jī)都能接收和處理所有GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)。（）9.如果GPS接收機(jī)顯示的PDOP（PositionDilutionofPrecision）值很大，則意味著當(dāng)前觀測值的精度很高。（）10.在GPS定位過程中，接收機(jī)需要精確知道每顆衛(wèi)星的絕對(duì)位置。（）三、簡答題（每題5分，共15分。）1.簡述GPS信號(hào)丟失（失鎖）的常見原因有哪些？2.簡述GPS接收機(jī)在初始化（冷啟動(dòng)）過程中需要完成的步驟。3.什么是GPS偽距測量？影響偽距測量值的主要誤差有哪些？四、案例分析題（共25分。）某測量小組在野外進(jìn)行GPS數(shù)據(jù)采集作業(yè)。上午在開闊地帶進(jìn)行作業(yè)時(shí)，GPS接收機(jī)工作正常，定位結(jié)果實(shí)時(shí)顯示，PDOP值在2.0左右。中午時(shí)分，由于天氣原因，作業(yè)區(qū)域進(jìn)入濃霧彌漫狀態(tài)，能見度顯著下降。此時(shí)，接收機(jī)屏幕顯示“FixLost”，定位結(jié)果中斷，隨后嘗試恢復(fù)但未能成功，屏幕上顯示“SearchSatellites”。下午霧氣稍散，但接收機(jī)仍無法恢復(fù)定位，屏幕上提示“DGPSRequired”。小組檢查發(fā)現(xiàn)，接收機(jī)電源正常，天線連接牢固，但明顯能感覺到接收機(jī)外殼溫度較低。根據(jù)以上案例，請回答以下問題：1.分析上午GPS接收機(jī)工作正常，而下午出現(xiàn)定位故障的可能原因。（6分）2.針對(duì)下午出現(xiàn)的GPS故障現(xiàn)象，列出至少三種可以嘗試的排查和解決步驟。（10分）3.如果嘗試了多種方法后仍無法恢復(fù)定位，請?zhí)岢鲞M(jìn)一步的應(yīng)對(duì)建議。（9分）試卷答案一、選擇題1.B解析：多路徑效應(yīng)導(dǎo)致接收機(jī)接收到直接信號(hào)和反射信號(hào)的混合，造成信號(hào)相位失真或幅度衰減，通常表現(xiàn)為定位精度突然大幅下降或出現(xiàn)模糊解。2.B解析：“DGPSReady”表示接收機(jī)已鎖定足夠數(shù)量的衛(wèi)星，滿足基本定位條件，但尚未接收到差分改正信息。若已應(yīng)用差分改正，通常會(huì)顯示更具體的差分狀態(tài)或精度信息。3.C解析：關(guān)閉再重啟主要解決軟件故障或臨時(shí)性干擾，對(duì)于強(qiáng)、持續(xù)的干擾（如Jamming），此方法通常無效。改變極化方向、使用抗干擾天線或接收機(jī)是更有效的對(duì)抗措施。4.D解析：大氣延遲（電離層延遲和對(duì)流層延遲）是影響GPS信號(hào)傳播時(shí)間，進(jìn)而影響偽距測量的主要誤差源之一，與信號(hào)路徑上的大氣電離度和溫度等參數(shù)有關(guān)。5.D解析：GPS接收機(jī)重新定位所需時(shí)間取決于是否需要重新進(jìn)行星歷同步（冷啟動(dòng)、溫啟動(dòng)）、衛(wèi)星可見性及幾何構(gòu)型、以及初始化算法的效率，是多種因素綜合作用的結(jié)果。6.B解析：雙頻GPS接收機(jī)可以通過比較L1和L2兩個(gè)頻率信號(hào)的延遲差異來消除或減弱共同的大氣層延遲誤差，這是其實(shí)現(xiàn)高精度定位的關(guān)鍵優(yōu)勢之一。7.A解析：SBAS是利用地球靜止軌道衛(wèi)星（GEO）轉(zhuǎn)發(fā)GPS差分改正信息的服務(wù)系統(tǒng)，接收機(jī)顯示相關(guān)信息表示正在使用此項(xiàng)服務(wù)以提高定位精度。8.C解析：固定的系統(tǒng)性偏差通常指向坐標(biāo)系或基準(zhǔn)站的設(shè)置問題。如果地方坐標(biāo)系與WGS-84存在已知或未知的轉(zhuǎn)換參數(shù)偏差，會(huì)導(dǎo)致所有定位結(jié)果均產(chǎn)生相同方向和大小的偏移。9.B解析：對(duì)于“NoFix”狀態(tài)長時(shí)間無變化或信號(hào)丟失等情況，可能需要較長時(shí)間重新搜索衛(wèi)星或更復(fù)雜的操作，立即重啟并非首選且不一定有效。而C和D描述的情況通常需要重啟。A需要重啟。10.C解析：GPS接收機(jī)預(yù)熱是指在開始正式數(shù)據(jù)采集前，讓接收機(jī)持續(xù)工作一段時(shí)間，使其內(nèi)部時(shí)鐘穩(wěn)定、建立完整的衛(wèi)星歷書文件并完成初始化，確保進(jìn)入工作狀態(tài)。二、判斷題1.錯(cuò)誤解析：不同頻率的GPS信號(hào)（如L1,L2,L5）在電離層中的傳播速度不同，導(dǎo)致它們受到電離層延遲的影響也不同，利用這一特性是消除電離層延遲誤差的基礎(chǔ)。2.錯(cuò)誤解析：雖然室內(nèi)或隧道中GPS信號(hào)接收條件惡劣，完全無法定位的情況較少，通過使用具有信號(hào)增強(qiáng)功能的天線、差分GPS或RTK技術(shù)，有時(shí)仍可以在特定條件下獲得定位結(jié)果。3.正確解析：失鎖是指接收機(jī)暫時(shí)失去對(duì)一顆或多顆衛(wèi)星的穩(wěn)定跟蹤和測量能力，這可能是由于信號(hào)被遮擋、質(zhì)量下降或跟蹤環(huán)路失穩(wěn)等臨時(shí)原因，通常調(diào)整天線姿態(tài)或重新配置參數(shù)后可以重新鎖定。4.正確解析：RTK技術(shù)依賴于基準(zhǔn)站和移動(dòng)站之間精確的、實(shí)時(shí)的差分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸，任何信號(hào)鏈路的中斷（如遮擋、干擾）都會(huì)導(dǎo)致RTK作業(yè)中斷。5.正確解析：接收機(jī)時(shí)鐘誤差會(huì)導(dǎo)致所有測量的偽距都引入相同的偏差，從而影響三維坐標(biāo)的計(jì)算精度，是GPS定位的主要誤差源之一。6.正確解析：衛(wèi)星星歷是描述衛(wèi)星軌道位置和速度的精密數(shù)據(jù)，星鐘參數(shù)是用于修正衛(wèi)星原子鐘誤差的數(shù)據(jù)，兩者對(duì)于實(shí)現(xiàn)精確的衛(wèi)星位置和偽距測量至關(guān)重要。7.正確解析：多路徑效應(yīng)是指GPS信號(hào)在傳播路徑上遇到障礙物（如建筑物、地面）后發(fā)生反射、折射，形成多條到達(dá)接收機(jī)的路徑，干擾直接路徑信號(hào)。8.錯(cuò)誤解析：不同類型的GPS接收機(jī)（如單頻、雙頻、搜星型、守星型）具有不同的接收頻率范圍和處理能力，并非所有接收機(jī)都能接收和處理所有衛(wèi)星發(fā)射的所有頻段信號(hào)。9.錯(cuò)誤解析：PDOP（PositionDilutionofPrecision）值衡量的是衛(wèi)星幾何構(gòu)型對(duì)定位精度的影響程度，PDOP值越小，說明衛(wèi)星分布越有利于定位，定位精度越高；反之，PDOP值越大，定位精度越低。10.錯(cuò)誤解析：GPS定位是基于三維坐標(biāo)變換和偽距測量的原理，接收機(jī)需要知道的是每顆衛(wèi)星在測量的瞬間相對(duì)于WGS-84坐標(biāo)系的精確位置（由星歷決定）和信號(hào)傳播時(shí)間，而不是絕對(duì)位置。三、簡答題1.GPS信號(hào)丟失（失鎖）的常見原因包括：*接收機(jī)天線被障礙物（如建筑物、山體、隧道、茂密樹木）遮擋，導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度低于接收門限。*接收機(jī)或天線附近存在強(qiáng)烈的電磁干擾（如無線電發(fā)射設(shè)備、閃電）。*天線連接不良或損壞。*接收機(jī)電源不穩(wěn)定或中斷。*信號(hào)多路徑效應(yīng)嚴(yán)重，導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量下降。*接收機(jī)處于初始化過程中（冷啟動(dòng)、溫啟動(dòng)），尚未完成鎖定。*衛(wèi)星信號(hào)衰減過大或被遮擋。*接收機(jī)內(nèi)部故障。2.GPS接收機(jī)在初始化（冷啟動(dòng)）過程中需要完成的步驟：*失去所有衛(wèi)星信號(hào)和歷書數(shù)據(jù)。*進(jìn)行時(shí)間同步，通常需要外部精確時(shí)間源或進(jìn)行長時(shí)間搜索確定當(dāng)前時(shí)間。*搜索可見衛(wèi)星，識(shí)別并記錄衛(wèi)星ID。*獲取并解析衛(wèi)星廣播的導(dǎo)航電文，提取衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)（軌道參數(shù)）和衛(wèi)星鐘差參數(shù)。*獲取并解析衛(wèi)星廣播的歷書數(shù)據(jù)（所有可用衛(wèi)星的概略星歷）。*估計(jì)接收機(jī)時(shí)鐘誤差。*根據(jù)獲取的衛(wèi)星信息和測量數(shù)據(jù)，進(jìn)行偽距修正和定位解算，直到滿足鎖定條件。3.什么是GPS偽距測量？影響偽距測量值的主要誤差有哪些？*GPS偽距測量是指接收機(jī)測量其天線相位中心到可見GPS衛(wèi)星天線相位中心的實(shí)際距離。由于接收機(jī)無法直接測量，而是測量衛(wèi)星信號(hào)從發(fā)射到接收所經(jīng)歷的時(shí)間（傳播時(shí)間），再乘以光速得到的距離，這個(gè)測量值會(huì)受到各種因素影響，與衛(wèi)星到接收機(jī)的真實(shí)空間距離存在偏差，因此稱為“偽距”。*影響偽距測量值的主要誤差包括：*衛(wèi)星星鐘誤差：衛(wèi)星原子鐘的頻率和相位偏差導(dǎo)致衛(wèi)星鐘時(shí)間不準(zhǔn)確。*接收機(jī)時(shí)鐘誤差：接收機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘的頻率和相位偏差。*電離層延遲誤差：GPS信號(hào)在電離層中傳播速度變化引起的延遲。*對(duì)流層延遲誤差：GPS信號(hào)在對(duì)流層中傳播速度變化引起的延遲。*多路徑效應(yīng)誤差：信號(hào)反射路徑導(dǎo)致的額外傳播時(shí)間。*相位模糊度：在載波相位測量中存在的未知的整周數(shù)偏差。*大氣折射率誤差：除了電離層和對(duì)流層，其他大氣層因素（如濕度）也會(huì)引起輕微折射。*衛(wèi)星軌道（星歷）誤差：衛(wèi)星實(shí)際位置與星歷預(yù)報(bào)位置之間的偏差。四、案例分析題1.分析上午GPS接收機(jī)工作正常，而下午出現(xiàn)定位故障的可能原因：*濃霧彌漫導(dǎo)致能見度極低，接收機(jī)天線被霧氣嚴(yán)重遮擋，衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度顯著下降，低于接收機(jī)門限，無法滿足定位所需的衛(wèi)星數(shù)量和信號(hào)質(zhì)量要求。*霧氣通常濕度很大，可能增加大氣水汽含量，導(dǎo)致對(duì)流層延遲顯著增大且變化快，影響定位精度和穩(wěn)定性，甚至可能導(dǎo)致信號(hào)失鎖。*接收機(jī)外殼溫度低，可能意味著環(huán)境溫度較低，如果電池性能受溫度影響較大，或接收機(jī)內(nèi)部元件在低溫下工作不穩(wěn)定，可能導(dǎo)致性能下降或故障。*低溫也可能影響天線性能或連接器的可靠性。2.針對(duì)下午出現(xiàn)的GPS故障現(xiàn)象，列出至少三種可以嘗試的排查和解決步驟：*檢查并調(diào)整天線：確保天線指向無遮擋的開闊天空方向，嘗試稍微轉(zhuǎn)動(dòng)天線或改變安裝高度，改善信號(hào)接收條件。檢查天線連接是否牢固，電纜有無破損。*檢查電源和設(shè)置：確認(rèn)電源供應(yīng)穩(wěn)定，電池電量充足。檢查接收機(jī)設(shè)置，確保工作模式、坐標(biāo)