2025年GPS異?？己朔治鲈嚲砜荚嚂r(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項(xiàng)選擇題（本大題共20小題，每小題1分，共20分。下列每小題備選答案中，只有一個(gè)是最符合題意的，請將正確選項(xiàng)字母填在題干后的括號內(nèi)。）1.GPS系統(tǒng)由______組成。A.衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控站、用戶接收機(jī)B.衛(wèi)星星座、地面計(jì)算中心、應(yīng)用軟件C.地面發(fā)射臺、衛(wèi)星星座、用戶終端D.衛(wèi)星星座、數(shù)據(jù)鏈路、地面管理網(wǎng)絡(luò)2.提供GPS衛(wèi)星導(dǎo)航電文的主要目的是什么？A.用于衛(wèi)星之間的通信B.向用戶廣播精確的時(shí)間信息C.向用戶廣播衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星狀態(tài)信息D.用于地面監(jiān)控站之間的數(shù)據(jù)傳輸3.GPS信號在電離層傳播時(shí)，主要受到哪種效應(yīng)的影響？A.多普勒效應(yīng)B.多路徑效應(yīng)C.傳播延遲D.閃爍效應(yīng)4.衛(wèi)星幾何構(gòu)型對GPS定位精度的影響，通常用哪個(gè)參數(shù)來衡量？A.信噪比（SNR）B.接收機(jī)噪聲系數(shù)C.廣義位移（GDOP）D.衛(wèi)星可見數(shù)量5.在GPS測量中，載波相位測量相比偽距測量，其優(yōu)勢在于？A.對大氣延遲不敏感B.測量分辨率更高C.信號強(qiáng)度更弱D.更容易實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位6.以下哪種現(xiàn)象是指接收機(jī)丟失與某一衛(wèi)星的鎖定狀態(tài)？A.周跳B.信號失鎖C.偽距跳變D.載波相位模糊度失鎖7.導(dǎo)致GPS偽距測量值突然出現(xiàn)較大跳躍的主要原因是？A.接收機(jī)鐘差變化B.電離層延遲變化C.衛(wèi)星星鐘誤差D.信號被反射（多路徑）8.在GPS數(shù)據(jù)質(zhì)量監(jiān)控中，通常用哪個(gè)參數(shù)來反映定位結(jié)果對衛(wèi)星幾何構(gòu)型的敏感程度？A.PDOPB.HDOPC.VDOPD.TDOP9.當(dāng)GPS接收機(jī)在室內(nèi)或茂密樹蔭下使用時(shí)，很容易受到哪種現(xiàn)象的影響，導(dǎo)致定位精度下降？A.周跳B.信號失鎖C.多路徑效應(yīng)D.電離層閃爍10.下列哪種誤差通常被認(rèn)為是可以通過差分GPS（DGPS）技術(shù)有效消除或減弱的？A.衛(wèi)星星鐘誤差B.接收機(jī)鐘差C.大氣延遲誤差（部分）D.衛(wèi)星軌道誤差（部分）11.GPS信號失鎖后，接收機(jī)重新捕獲衛(wèi)星信號并恢復(fù)定位所需的時(shí)間稱為？A.周跳修復(fù)時(shí)間B.信號失鎖時(shí)間C.初始化時(shí)間D.數(shù)據(jù)采集時(shí)間12.以下哪個(gè)術(shù)語描述的是載波相位測量中，由于接收機(jī)或衛(wèi)星時(shí)鐘的誤差，使得相位測量值出現(xiàn)非整數(shù)個(gè)波長的不連續(xù)跳變？A.偽距跳變B.周跳C.信號閃爍D.模糊度跳變13.信號強(qiáng)度指示通常用哪個(gè)參數(shù)表示？A.GDOPB.PDOPC.信噪比（SNR）D.坐標(biāo)dilutionofprecision14.GPS接收機(jī)在進(jìn)行初始化（首次定位）時(shí)，需要確定載波相位觀測值的整數(shù)模糊度，這個(gè)過程稱為？A.定位解算B.模糊度固定C.數(shù)據(jù)平滑D.坐標(biāo)轉(zhuǎn)換15.由建筑物、山體等反射的GPS信號直接到達(dá)接收機(jī)，與直射信號疊加，導(dǎo)致信號失真，這種現(xiàn)象稱為？A.電離層延遲B.對流層延遲C.多路徑效應(yīng)D.星歷誤差16.以下哪種現(xiàn)象是指接收機(jī)測量的偽距或載波相位值，其實(shí)際值并未發(fā)生跳變，但由于數(shù)據(jù)處理算法錯(cuò)誤或模型不完善，導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果出現(xiàn)異常變化？A.真實(shí)跳變B.假跳C.周跳D.信號干擾17.RINEX數(shù)據(jù)文件頭中包含了哪些信息？A.衛(wèi)星星歷和歷書數(shù)據(jù)B.接收機(jī)原始觀測數(shù)據(jù)C.觀測站信息、觀測時(shí)間、觀測衛(wèi)星列表、數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)志等D.地球坐標(biāo)系參數(shù)18.當(dāng)GPS接收機(jī)受到強(qiáng)電磁干擾時(shí)，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是？A.信號失鎖B.周跳C.偽距跳變D.以上都可能19.在高動(dòng)態(tài)GPS測量中，為了精確測定載體速度，通常需要采用什么技術(shù)？A.偽距差分B.載波相位差分C.多普勒積分D.坐標(biāo)轉(zhuǎn)換20.以下哪個(gè)不是影響GPS定位精度的內(nèi)部因素？A.接收機(jī)鐘差B.衛(wèi)星鐘差C.大氣延遲D.接收機(jī)天線相位中心偏差二、多項(xiàng)選擇題（本大題共10小題，每小題2分，共20分。下列每小題備選答案中，有兩個(gè)或兩個(gè)以上是符合題意的，請將正確選項(xiàng)字母填在題干后的括號內(nèi)。多選、錯(cuò)選、漏選均不得分。）21.GPS定位系統(tǒng)的主要用途包括哪些？A.航天測控B.地面導(dǎo)航C.精密測繪D.電力調(diào)度E.移動(dòng)通信22.下列哪些因素會(huì)導(dǎo)致GPS信號傳播路徑發(fā)生變化，引起傳播延遲？A.電離層電子密度不均勻B.對流層大氣溫度壓力變化C.信號被建筑物反射D.信號經(jīng)過不同介質(zhì)E.衛(wèi)星高度角較低23.影響GPS定位精度的幾何因素主要有哪些？A.可見衛(wèi)星數(shù)量B.衛(wèi)星的幾何分布（GDOP相關(guān)）C.接收機(jī)位置精度D.大氣延遲E.衛(wèi)星星鐘誤差24.常見的GPS異?，F(xiàn)象有哪些？A.信號失鎖B.周跳C.偽距跳變D.載波相位整周模糊度失鎖E.信號強(qiáng)度突然增強(qiáng)25.以下哪些是GPS接收機(jī)可能出現(xiàn)的內(nèi)部故障導(dǎo)致的異常？A.信號失鎖B.噪聲水平異常增高C.偽距測量值異常穩(wěn)定（無變化）D.無法進(jìn)行初始化E.數(shù)據(jù)輸出錯(cuò)誤26.電離層延遲對GPS測量的影響具有哪些特點(diǎn)？A.隨衛(wèi)星高度角增加而減小B.僅在白天存在C.對不同頻率的信號影響不同（頻率越高影響越?。〥.可以通過模型修正進(jìn)行消除E.是導(dǎo)致定位精度誤差的主要來源之一27.為了提高GPS定位精度，可以采取哪些措施？A.增加可見衛(wèi)星數(shù)量B.提高衛(wèi)星幾何構(gòu)型質(zhì)量（改善GDOP）C.采用差分GPS技術(shù)D.使用高精度接收機(jī)E.在低高度角時(shí)停止觀測28.以下哪些信息通常包含在GPS觀測數(shù)據(jù)文件中？A.觀測時(shí)間戳B.衛(wèi)星星號和PRN號C.偽距觀測值和載波相位觀測值D.數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)志E.接收機(jī)天線坐標(biāo)29.信號干擾對GPS接收機(jī)的影響可能表現(xiàn)為？A.信號失鎖B.偽距測量值隨機(jī)跳動(dòng)C.信噪比（SNR）下降D.載波相位測量值模糊度固定失敗E.接收機(jī)死機(jī)30.在進(jìn)行GPS數(shù)據(jù)質(zhì)量分析時(shí)，通常會(huì)關(guān)注哪些指標(biāo)？A.信噪比（SNR）B.歷元間偽距差分值C.周跳信息D.數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)志（如IQflag）E.衛(wèi)星可見數(shù)量三、簡答題（本大題共5小題，每小題4分，共20分。請將答案寫在答題紙上對應(yīng)題號后。）31.簡述GPS定位的基本原理。32.解釋什么是多路徑效應(yīng)，并說明其對GPS定位精度的主要影響。33.什么是周跳？產(chǎn)生周跳的主要原因是什么？34.簡述電離層延遲和對流層延遲對GPS信號傳播的影響及其主要區(qū)別。35.在實(shí)際GPS測量中，如何初步判斷接收機(jī)是否出現(xiàn)了信號失鎖現(xiàn)象？四、綜合分析題（本大題共2小題，每小題20分，共40分。請將答案寫在答題紙上對應(yīng)題號后。）36.某GPS接收機(jī)在一段時(shí)間內(nèi)的觀測數(shù)據(jù)顯示，部分歷元的偽距觀測值出現(xiàn)突然且無規(guī)律的大幅跳躍，同時(shí)相應(yīng)的載波相位觀測值也表現(xiàn)出不連續(xù)性，但信噪比基本保持穩(wěn)定。接收機(jī)未報(bào)告任何硬件故障，且該時(shí)段衛(wèi)星可見數(shù)量良好。請分析可能的原因，并說明初步的判斷依據(jù)。37.提供一段模擬的RINEX觀測數(shù)據(jù)摘要信息（此處假設(shè)提供，例如：站名PRN1PRN2PRN3...觀測時(shí)段開始時(shí)間觀測時(shí)段結(jié)束時(shí)間，以及幾個(gè)關(guān)鍵歷元的偽距觀測值和質(zhì)量標(biāo)志、載波相位觀測值和質(zhì)量標(biāo)志等）。要求：根據(jù)所提供的數(shù)據(jù)摘要和觀測值特征，識別出至少兩種存在的GPS異?，F(xiàn)象，分別說明判斷依據(jù)，并分析這些異常現(xiàn)象可能對定位結(jié)果造成的影響。試卷答案一、單項(xiàng)選擇題1.A2.C3.C4.C5.B6.B7.D8.A9.C10.C11.C12.B13.C14.B15.C16.B17.C18.A19.C20.C二、多項(xiàng)選擇題21.ABC22.ABDE23.AB24.ABCD25.ABCDE26.ACE27.ABCD28.ABCDE29.ABC30.ABCD三、簡答題31.GPS定位的基本原理是：利用分布在特定軌道上的GPS衛(wèi)星不斷向地面發(fā)射包含自身位置信息的無線電信號；地面接收機(jī)接收至少四顆衛(wèi)星的信號，通過測量信號傳播時(shí)間來計(jì)算接收機(jī)與各衛(wèi)星之間的距離；然后，以一顆衛(wèi)星為已知點(diǎn)，利用三維空間距離交會(huì)原理，解算出接收機(jī)在三維坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)（經(jīng)度、緯度、高度）。為了提高精度，通常采用載波相位測量技術(shù)。32.多路徑效應(yīng)是指GPS信號在傳播路徑中遇到建筑物、地面、山坡等障礙物后，發(fā)生反射、折射，形成多條到達(dá)接收機(jī)的路徑（直射路徑和反射路徑等）。這些反射信號與直射信號在接收機(jī)天線處疊加，產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。其影響主要體現(xiàn)在：引起信號到達(dá)時(shí)間延遲、信號幅度變化、相位調(diào)制、信噪比下降，導(dǎo)致偽距測量值偏差和定位精度下降。33.周跳是指GPS載波相位觀測值在測量過程中出現(xiàn)的非整數(shù)個(gè)波長的不連續(xù)跳躍。產(chǎn)生周跳的主要原因是：當(dāng)接收機(jī)在跟蹤衛(wèi)星信號時(shí)，由于信號被遮擋（如衛(wèi)星被地球邊緣遮擋、信號穿過電離層異常區(qū)域）導(dǎo)致載波相位觀測值在整數(shù)周之間發(fā)生突然的跳變，接收機(jī)無法檢測到這個(gè)跳變，使得相位測量值看起來像是跳躍了一周或多周。34.電離層延遲是指GPS信號在穿過地球電離層（電離層電子密度不均勻）時(shí)，傳播速度發(fā)生變化，導(dǎo)致信號傳播路徑彎曲和傳播時(shí)間延遲。其影響與信號頻率成反比（頻率越高，延遲越?。?。對流層延遲是指GPS信號在穿過地球?qū)α鲗樱ù髿鈱拥蛯樱r(shí)，由于大氣折射而引起的傳播路徑彎曲和時(shí)間延遲。其影響主要與信號頻率、衛(wèi)星高度角、大氣折射率（受溫度、壓力、濕度影響）有關(guān)。主要區(qū)別在于：電離層延遲主要發(fā)生在高層大氣，對高頻信號影響較小，且延遲量通常較大；對流層延遲發(fā)生在低層大氣，對所有頻率信號影響程度相近，且延遲量相對較小，通常可以通過模型修正進(jìn)行較好地消除。35.初步判斷接收機(jī)是否出現(xiàn)信號失鎖現(xiàn)象，可以關(guān)注以下幾個(gè)方面：一是觀察偽距或載波相位觀測值是否突然變?yōu)楣潭ㄖ祷虺霈F(xiàn)異常大的跳變；二是查看信噪比（SNR）指示是否突然大幅下降或變?yōu)闊o效值；三是檢查接收機(jī)狀態(tài)信息或數(shù)據(jù)質(zhì)量標(biāo)志，看是否有失鎖或故障的提示；四是觀察衛(wèi)星可見數(shù)量是否明顯減少；五是如果可能，對比其他同步觀測的接收機(jī)，看是否存在相同問題。四、綜合分析題36.可能的原因分析：*信號被短暫遮擋：衛(wèi)星被地球邊緣、建筑物、山體等短暫遮擋，導(dǎo)致信號丟失或質(zhì)量下降，引起失鎖和偽距跳變。*信號質(zhì)量下降：雖然信噪比穩(wěn)定，但可能存在間歇性的信號質(zhì)量下降（如信號強(qiáng)度波動(dòng)、載波抖動(dòng)加?。?，導(dǎo)致接收機(jī)難以穩(wěn)定跟蹤，時(shí)而失鎖時(shí)而鎖定，表現(xiàn)為偽距跳變。*接收機(jī)內(nèi)部噪聲或干擾：接收機(jī)內(nèi)部電子元件不穩(wěn)定或受到間歇性干擾，導(dǎo)致測量噪聲增大或數(shù)據(jù)輸出錯(cuò)誤，可能間接表現(xiàn)為偽距的異常跳動(dòng)。*電離層快速擾動(dòng)：強(qiáng)烈的電離層活動(dòng)可能導(dǎo)致信號相位快速變化，引發(fā)周跳或類似偽距跳變的現(xiàn)象。初步判斷依據(jù)：*異常發(fā)生在特定歷元，與時(shí)間相關(guān)。*偽距和載波相位同時(shí)表現(xiàn)出不連續(xù)性特征。*衛(wèi)星可見數(shù)量良好，排除了整體信號環(huán)境極差的可能。*接收機(jī)未報(bào)告硬件故障，排除了明顯的硬件損壞。這些異?，F(xiàn)象對定位結(jié)果的影響是：導(dǎo)致定位點(diǎn)坐標(biāo)出現(xiàn)突然的位移偏差，降低該時(shí)段定位結(jié)果的精度和可靠性，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)剔除或采用差分技術(shù)等手段處理。37.（假設(shè)提供的數(shù)據(jù)摘要如下，用于分析）*數(shù)據(jù)摘要示例：站名PRN1PRN2PRN3...觀測時(shí)段開始時(shí)間觀測時(shí)段結(jié)束時(shí)間*假設(shè)某歷元數(shù)據(jù)：偽距PRN1=...,Q1；偽距PRN2=...,Q2；偽距PRN3=...,Q3；載波相位PRN1=...,I1,D1；載波相位PRN2=...,I2,D2；載波相位PRN3=...,I3,D3；其中Q代表質(zhì)量標(biāo)志，I代表周跳整數(shù)模糊度，D代表浮點(diǎn)解相位部分。*異?，F(xiàn)象一分析：*假設(shè)發(fā)現(xiàn)偽距PRN1的質(zhì)量標(biāo)志Q1指示為粗差或異常。*判斷依據(jù)：質(zhì)量標(biāo)志Q1表明該偽距觀測值質(zhì)量不可靠，可能受到干擾、信號丟失或內(nèi)部故障影響。*