《GPS定位原理与应用》习题集与部分参考答案

.一旦发生失锁现象，应在失锁后的流动点上，将观测时间延长1^-2分钟。 .流动点与从准点相距应不超过15km. 3)定位精度

基线的中误差可达1^-2cmo 4)特点

作业只需两台接收设备，效率甚高。即使偶然发生失锁，只要在失锁的流动点延长 观测1-2分钟，仍可继续按该模式作业。 5)应用范围

.开阔地区的加密测量; .工程定位及碎部测最; .剖面测量及路线测量等。

4, OPS卫一的作用是什么?

1)向广大的用户连续不断地发射卫星导航定位信号(简称GPS信号)，并用导航电 文报告自己的现势位置已以及其他在轨卫星的概略位置;

2)在飞越注入站上空时，接受山地面注入站发送到卫星的导航电文和其他有关信 息，并通过GPS信号形成电路，适时的发送给广大的用户。

3)接受地面主控站通过注入站发送到卫星的调度命令。如适时的改正运行的偏差。 或者启用备用时钟等。

4)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 -GPS时。

5、在利用载波相位进行相对定位时，何谓快速静态相对定位模式?该模式有.些 特点，适用于哪种条件?

GPS相对定位的作业模式，亦即利用GPS确定观测站之间相对位置所采用的作业方 式。GPS测量系统，在其硬件和软件的支持下，作业模式一般有静态相对定位、快速静 态相对定位、准动态相对定位和动态相对定位等。 I)作业方法

在测区的中部选择一个琴准 站，并安置一台接收设备连续跟踪 所有可见卫星;

另一台接收机依次到各点流动 设站，并且在每个流动站上观测 1-2分钟。

该作业模式要求，在观测时段中必

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须有5颗卫星可供观测:同时流动 站与基淮站相距不超过15km. 2)定位精度

流动站相对琴准站的幕线中 误差可达5mm十lppmXD。 3)特点

接收机在流动站之间移动时，不必保持对所测卫星的连续跟踪，因而可关闭电源以降低能耗。

该模式作业速度快、精度高。

缺点是直接观测边不构成闭合图形，可靠性较差。 4)适用范目

控制测景及其加密;工程测量、边界测量;地籍测量及碎部测量等。

6、什么叫坐标联测和高程联测?为什么要进行坐标联测和离程联测?

与经典大地测量相比，GPS定位技术具有定位精度高、经济效益显著、操作简便及 布网灵活性大等优点。但GPS定位获得的是在WGS-84坐标系卜的观测量—琴线向量， 经空间无约束平差后，可获得WGS-84空间直角坐标系下的坐标(X Y Z) G，只有将 其转换为地方参考坐标系(即地面网所在的参考坐标系)下的高斯平面直角坐标和以似 大地水准面为从准的正常高，才能便于实际应用。

GPS网坐标系统转换，通常是采用坐标联测来实现的。所谓坐标联测，即采用GPS 定位技术，重测部分地面网中的高等级国家控制点。这种既具有WGS-84坐标系下的坐 标，又具有参考坐标系(以下假设参考坐标系为新BJ-54坐标系)下的坐标的公共点， 称为GPS网和地面网的坐标联测点。坐标联测点是实现坐标转换的前提。

利用GPS技术得到的高程是GPS点在WGS-84坐标系中的大地高，而实际工作中通 常需要以似大地水准面为从准的正常高，这就需要进行高程系统的转换。GPS网高程系 统转换，通常是高程联测(或水准联测)来实现的。所谓高程联测，是在布设GPS网时， 采用几何水准方法联测部分GPS点，这些被联测的GPS点，称为水准联测点。水准联测 点是实现高程系统转换的前提。

7、在GPS测量中，天线的安置工作应满足.些要求?

天线的妥善安置是实现精密定位的重要条件之一。其安置工作一般应满足以下要 求:

1)静态相对定位时，天线应尽可能利用三脚架，并安置在标志中心的上方直接对中 观测。在特殊情况下，方可进行偏心观测，但归心元素应以解析法精密测定。 2)当天线需安置在三角点规标的基板上时，应先将舰标顶部拆除，以防止对信号的 安徽理工大学测绘工程教研室 余学祥 吕伟才 编

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干扰。这时可将标石中心投影到基板上作为安置天线的依据。 3)天线底板上的圆水准器气泡必须居中。

4)天线的定向标志线应指向正北，并顾及当地磁偏角影响，以减弱相位中心偏差 的影响。定向的误差以定位的精度不同而异，一般应不超过30 ^-50 5)雷雨天气安置天线时，应注意将其底盘接地，以防止雷击。

6)天线安置后，应在各观测时段的前后各量测天线高一次。两次量测结果之差不 应超过3mm，并取其均值采用。

8、在利用载波相位进行相对定位时，何谓静态相对定位模式?该模式有哪些特 点，适用于.种条件?

GPS相对定位的作业模式，亦即利用GPS确定观测站之间相对位置所采用的作业方 式。GPS测量系统，在其硬件和软件的支持下，作业模式一般有静态相对定位、快速静 态相对定位、准动态相对定位和动态相对定位等。 1)作业方法

采用两套(或两套以上)接收设备，分别安置在一条(或数条)基线的端点，同步观测 4颗卫星1小时左右，或同步观测5颗卫星20分钟左右。当基线超过100km时，观测时 间应适当延长。 2)定位精度

基线的相对定位精度可达5mm十1ppmXD, D为基线长度(km) 3)特点

这种作业模式所观测过的基线 边，应构成某种闭合图形(如右图)， 以便于观测成果的检核，提高成果的 可靠性和GPS网平差后的精度。基线 长度由20km至几百公里。 4)适用范围

1)建立全球性或国家级大地控 制网;

2)建立地壳运动或工程变形监 测网:

3)建立长距离检校基线; 4)进行岛屿与大陆联测; 5)钻井精密定位。

9、在利用载波相位进行相对定位时，何谓动态相对定位棋式?该棋式有哪些特点， 安徽理工大学测绘工程教研室 余学祥 吕伟才 编

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适用千哪种条件?

GPS相对定位的作业模式，亦即利用GPS确定观测站之间相对位置所采用的作业方 式。GPS测量系统，在其硬件和软件的支持下，作业模式一般有静态相对定位、快速静 态相对定位、准动态相对定位和动态相对定位等。 1)作业方法

①建立一个基准点，并在其上安置一台接收机，连续跟踪所有可见卫星; ②另一台接收机安置在运动的载体上，在 出发点按快速静态相对定位法，静止观测I- 2分钟;

③运动的接收机从出发点开始，在运动过 程中按预定的时间间隔自动观测。 2)作业模式要求

①同步观测5颗卫星，其中至少有4颗 卫星应保持连续跟踪;

②运动点与基准点的距离应不超过 15kmo 3)定位精度

运动点相对基准点之点位精度可达1^-2cm。 4)特点

速度快，精度高，可实现载体的连续定位。 5)应用范围

①精密测定载体的运动轨迹; ②道路中心测量; ③航道测量;

④开阔地区的剖面测量等。

10、在GPS定位中，一般用一组开普勒轨道根致来确定卫星轨道平面在天球坐标系 中的位置和方向。试绘图表示这组开普勒轨道根数，井说明各参数的意义。 答:

卫星的无摄运动，一般可通过一组适宜的参数 来描述，但是，这组参数的选择并不是唯一的:其 中一组应用广泛的参数，称为开普勒轨道参数，或 称轨道根数。

as—轨道椭圆的长半轴;

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