《GPS定位原理与应用》习题集与部分参考答案
的误差的基础。
17、接收机天线的作用是什么?对其有何要求?
答:接收机天线的作用是: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。 对天线的要求有:
1)天线与前置放大器一般应密封为一体，以保障在恶劣的气象环境下能正常工作， 并减少信号损失;
2)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:
3)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;
4)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。
18, GPS地面监控系统由嘟些部分组成?各部分的主要功能是什么?
答:GPS地面监控系统主要由分布在全球的5个地面站组成，其中包括一个主控站、 三个信息注入站和五个卫星监测站。主控站设在美国本土科罗拉多.斯平士(Colorado Springs)的联合空间执行中心。3个注入站分别设在印度洋的狄哥，伽西亚(Diego Garcia)、南大西洋的阿松森岛(Ascension)和南太平洋的卡瓦加兰(Kwajalein)。五个 监测站除主控站和注入站外，还在夏威夷设立了一个监测站。 主按站除协调和管理所有地面监控系统的工作外，其主要任务是:
1)根据本站和其它监测站的所有观测资料推算编制各卫星的星历、卫星钟差和大 气层的修正参数等，并把这些数据传送到注入站。
2)提供全球定位系统的时间基准。各监测站和GPS卫星的原子钟均应与主控站的 原子钟同步或测出其间时钟差，并把这些钟差信息编入导航电文送到注入站: 3)调整偏离轨道的卫星，使之沿预定的轨道运行。 4)启用备用卫星以代替失效的工作卫星。
监测站是在主控站直接控制下的数据自动采集中心，站内设有双频GPS接收机、高 精度原子钟、计算机各一台和若干台环境数据传感器。接收机对GPS卫星进行连续观测， 以采集数据和监测卫星的工作状况;原子钟提供时间标准;环境传感器收集当地的气象 数据。
所有观测资料由计算机进行初步处理(如计算对流层、电离层、天线相位中心、 相对论效应改正数等)，并存储和传送到主控站，用以确定卫星的轨道。 安徽理工大学测绘工程教研室 余学祥 吕伟才 编
.２９.
《GPS定位原理与应用》习题集与部分参考答案
注入站的主要设备包括一台直径为3. 6m的天线，一台C波段发射机和一台计算机。 其主要任务是在主控站的控制下，将主控站推算和编制的卫星星历、钟差、导航电文和 其它控制指令等注入到相应卫星的存储系统，并监测注入信息的正确性。
整个GPS的地面监控部分，除主控站外均无人值守。各站间用现代化的通讯系统联 系起来，在原子钟、计算机的驱动和精确控制下，各项工作实现了高度的自动化和标准 化。
19, GPS侧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:
按照GPS测量实施的工作程序，则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。
GPS测量是一项技术复杂、要求严格、耗费较大的工作，对这项工作总的原则是， 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。因此，对其各阶 段的工作都要精心设计和实施。为了保障观测成果的可靠性和满足用户的要求，GPS测 量作业应遵守统一的规范和细则。
GPS网的技术设计是GPS测量工作实施的第一步，是一项基础性工作