一、填空（每空1分，共20分）
1.子午卫星导航系统采用6颗卫星，并都通过地球的南北极运行。
2.自1974年以来，GPS计划已经历了方案论证、系统论证、生产实验三个阶段。总投资超过200亿美元。
3.按照《规范》规定，我国GPS测量按其精度依次划分为AA、A、B、C、D、E六级，其中C级网的相邻点之间的平均距离为15～10km，最大距离为40km。
4.协调世界时是综合了世界时与原子时的另一种记时方法，即秒长采用原子时的秒长，时刻采用世界时的时刻。
5.卫星钟采用的是GPS时，它是由主控站按照美国海军天文台（USNO）的协调世界时（UTC）进行调整的。在1980年1月6日零时对准，不随闰秒增加。
6.当GPS信号通过电离层时，信号的路径会发生弯曲，传播速度会发生变化。这种距离改正在天顶方向最大可达50m，在接近地平线方向可达150m。
7.在GPS定位测量中，观测值都是以接收机的相位中心位置为准的，所以天线的相位中心应该与其几何中心保持一致。
8.当使用两台或两台以上的接收机，同时对同一组卫星所进
行的观测称为同步观测。
9.按照GPS系统的设计方案，GPS定位系统应包括空间卫星部分、地面监控部分和用户接收部分。
10.在接收机和卫星间求二次差，可消去两测站接收机的相对钟差改正。在实践中应用甚广。
11.卫星星历误差实际上就是卫星位置的确定误差。也是一种起始数据误差，其大小主要取决于卫星跟踪站的数量及空间分布、观测值的数量及精度、轨道计算时所用的轨道模型及定轨软件的完善程度。
12.GPS网的图形设计主要取决于用户的要求、经费、时间、人力以及所投入接收机的类型、数量和后勤保障条件等。
13.根据不同的用途，GPS网的图形布设通常有点连式、边连式、网连式及边点混合连接四种基本方式。选择什么方式组网，取决于工程所要求的精度、野外条件及GPS接收机台数等因素。
二、单项选择题（每小题1分，共10分）
1.单频接收机只能接收经调制的L1信号。但由于改正模型的不完善，误差较大，所以单频接收机主要用于（A）的精密定位工作。
A、基线较短B、基线较长C、基线≥40kmD、基线≥30km
2.GPS接收机天线的定向标志线应指向（D）。其中A与B级在顾及当地磁偏角修正后，定向误差不应大于±5°。
A、正东B、正西C、正南D、正北
3.GPS卫星信号取无线电波中L波段的两种不同频率的电磁波作为载波，它们的频率和波长分别为（C）：
A、
B、
C、
D、
4.在GPS测量中，观测值都是以接收机的（B）位置为准的，所以天线的相位中心应该与其几何中心保持一致。
A、几何中心B、相位中心
C、点位中心D、高斯投影平面中心
5.GPS系统的空间部分由21颗工作卫星及3颗备用卫星组成，它们均匀分布在（D）相对与赤道的倾角为55°的近似圆形轨道上，它们距地面的平均高度为20200Km，运行周期为11小时58分。
A、3个B、4个C、5个D、6个
6.计量原子时的时钟称为原子钟，国际上是以（C）为基准。
A、铷原子钟B、氢原子钟C、铯原子钟D、铂原子钟
7.我国西起东经72°，东至东经135°，共跨有5个时区，我国采用（A）的区时作为统一的标准时间。称作北京时间。
A、东8区B、西8区C、东6区D、西6区
8.在20世纪50年代我国建立的1954年北京坐标系，采用的是克拉索夫斯基椭球元素，其长半径和扁率分别为（B）。
A、a=6378140、α=1/298.257B、a=6378245、α=1/298.3
C、a=6378145、α=1/298.357D、a=6377245、α=1/298.0
9.在使用GPS软件进行平差计算时，需要选择哪种投影方式（A）。
A、横轴墨卡托投影B、高斯投影
C、等角圆锥投影D、等距圆锥投影
10.在进行GPS—RTK实时动态定位时，基准站放在未知点上，测区内仅有两个已知点，（C）定位测量的精度最高。
A、两个已知点上
B、一个已知点高，一个已知点低
C、两个已知点和它们的连线上
D、两个已知点连线的精度高
三、名词、概念解释（15分）
1.区域性GPS大地控制网
答：区域GPS大地控制网是指国家C、D、E级GPS网或专门为工程项目布测的工程GPS网。
2.GPS卫星的导航电文
答：GPS卫星的导航电文是用户用来定位和导航的数据基础。它主要包括：卫星星历、时钟改正、电离层时延改正、工作状态信息以及C/A码转换到捕捉P码的信息。
3.参考站
答：在一定的观测时间内，一台或几台接收机分别固定在一个或几个测站上，一直保持跟踪卫星，其余接收机在这些测站的一定范围内流动站作业，这些固定测站就称为参考站。
4.同步观测环
答；三台或三台以上接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环
5.主控站的作用
答：主控站拥有以大型电子计算机为主体的数据收集、计算、传播等设备，其主要作用为：（1）收集数据；（2）数据处理；（3）监测与协调；（4）控制卫星。
四、简答题（30分）
1.试述WGS—84坐标系的几何定义（10分）
答：坐标系的原点是地球的质心，Z轴指向BIH1984.0定义的协议地球极（CTP）方向，X轴指向BIH1984.0的零度子午面和CTP赤道的交点，Y轴和Z、X轴构成右手坐标系。
2.简述电离层的概念及其影响（10分）
答：所谓电离层，系指地球上空大气圈的上层，距离地面高度在50km至1000km之间的大气层。电离层中的气体分子由于受到太阳等天体各种射线作用，产生强烈的电离，形成大量的自由电子和正离子。当GPS信号通过电离层时，如同其它电磁波一样，信号的路径会发生弯曲，传播速度会发生变化。此时再用光速乘上信号传播时间就不会等于卫星至接收机的实际距离。对于GPS信号，这种距离差在天顶方向最大可达50m，在接近地平方向时可达150m。可见它对观测量的精度影响较大，必须采取有效措施削弱它的影响。
3．如何减弱多路径误差（10分）
答：多路径误差不仅与反射系数有关，也和反射物离测站的距离及卫星信号方向有关，无法建立准确的误差改正模型，只能恰当地选择站址，避开信号反射物。例如：（1）选设点位时应远离平静的水面，地面有草丛、农作物等植被时能较好吸收微波信号的能量，反射较弱，是较好的站址。（2）测站不宜选在山坡、山谷和盆地中。（3）测站附近不应有高层建筑物，观测时也不要在测站附近停放汽车。
五、论述及分析题（25分）
1.根据下列控制网的图形，用三台双频GPS接收机作业，相临点之间的距离约1km，仪器迁移时间约20～30分钟，已知接收机的使用序号和天线编号如下表，时间为2005年1月17日。请回答下列问题。（20分）
①根据右图编写定位的先后次序，并根据考试当天的时间在相应位置上写出GPS文件格式；
②根据下图PDOP值选择最佳的观测时段，填入GPS作业调度表中；
③根据控制网的图形的观测顺序和观测时间填写GPS作业调度表；
序号 机号 1 2919 2 2930 3 5306
GPS作业调度表
2.已知权系数阵为：
QX=
试从权系数阵中取出若干权系数元素，写出平面位置的图形强度因子HDOP和及其相应的平面位置精度，空间位置的图形强度因子PDOP和及其相应的三维位置精度。（5分）
答：①平面位置的图形强度因子：
相应的平面位置精度：
②空间位置的图形强度因子：
相应的三维位置精度：
-5-
b
c
a
d
时段
编号 观测时间 测站号/名 测站号/名 测站号/名 机号 机号 机号 0 8：10～8：40 a b d 2919 2930 5306 1 8：50～9：20 c b d 2919 2930 5306 时间为2005年1月17日，故GPS文件格式为：
第一个三角形a：29190170.datb：29300170.datc：53060170.dat
第二个三角形d：29190171.datb：29300171.datc：53060171.dat
注：除4时和8时左右外，观测时间可以任选。
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