西科大研究生复试

《西科大研究生复试》由会员分享，可在线阅读，更多相关《西科大研究生复试（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、西安科技大学研究生大地测量方向考试复试题目1. 自 1947年以来, GPS 计划已经经历了方案论证、系统论证、生产实验三个阶段。2. 目前全球定位系统有美国的 GPS 、 俄罗斯的 GLONASS 、欧盟的伽利略 CALILEO 系统及中 国的北斗二代导航定位系统。3. GPS 系统包括三大部分空间部分 GPS 卫星星座,地面控制部分地面监控系统,用户 设备部分 GPS 信号接收机。4. GPS 系统的特点:定位精度高、观测时间短、测站间无需通视、可提供三维坐标、操作 简便、全天候作业,功能多,应用广。5. 地球坐标系随同地球自转, 可看作固定在地球上的坐标系, 用于描述地面观测站的空间 位

2、置;天球坐标系与地球自转无关,用于描述人造卫星的位置。6. GPS 定位中常用的坐标系有瞬时极天球坐标系、平天球坐标系、平地球坐标系、坐标系 的两种定义方式与协定坐标系。7. 岁差:由于地球近似为旋转椭球, 日月对地球的引力产生力距, 从而使地球自转轴在空 间产生进动, 即地球自转轴的方向在天球上缓慢地移动。 地球自转轴的变化引起与它垂直的 赤道面的倾斜, 从而使春分点变化。 这种运动取决于日月地三者的相关位置, 其结果是运动 十分复杂。 可以将运动分解为一个长周期变化和一系列短周期变化的叠加。 地球自转轴长周 期变化约 25800年绕黄极一周。使春分点产生每年约 50.2秒的长期变化称之为日

3、月岁差。8. 一系列短周期变化中振幅最大约 9秒,周期为 18.6年,这些短周期变化统称为章动。9. 春分点除因地球自转轴方向改变引起的变化还因黄道的缓慢变化而变化, 称之为行星岁 差。10. 地球瞬时自转轴在地球上随时间而变,称为地极移动,简称极移。11. GPS 广播星历是以 WGS-84坐标系为根据而提供的。而实用的测量成果往往是属于某一 国家坐标系或者地方坐标系。应用中必须进行转换12. CGS2000的建立使我国大地坐标框架的地心坐标精度由正负 5米提高到了正负 0.3米。 13. GPS 定位中分别与广播星历和 IGS 最终精密星历相对应的时间系统是协调世界时和原子 时。14. 通

4、常用六个参数(a,e,v,w, ,i 来描述 GPS 卫星的无摄运动,并把这组参数称为开普勒 轨道参数。15. 卫星受摄运动的各种作用力有地球引力、 日月引力、太阳辐射压力、地球潮汐作用、大 气阻力。16. GPS 卫星导航电文是用户用来定位和导航的基础。它主要包括卫星星历、时钟改正、电 离层延时改正、工作状态信息、以及 CA码转换到捕获 P 码得信息。17. M 序列的特性:均衡性、游程分布、移位相加特性、自相关函数、伪噪声特性。 18. GPS 接收机分为导航型接收机、测地型接收机、授时型接收机。19. GPS 接收机主要由 GPS 接收机天线单元、 GPS 接收机主机单元、电源三部分组成

5、。接收 机主机由变频器、信号通道、微处理器、存储器、显示器组成。20. 伪距测量:由卫星发射的测距码信号到达 GPS 接收机的传播时间乘以光速所得出的量 测值。21. 载波相位测量的观测量是 GPS 接收机所接收的卫星载波信号与接收机本振参考信号的 相位差。22. 周跳:周跳出现和处理是载波相位中的一个重要问题, 如果在卫星跟踪过程中, 由于某种原因,如卫星信号被障碍物挡住而暂时中断,或者受无线电信号干扰造成失锁。 这样,计 数器无法连续计数, 因此,当信号被重新跟踪时, 整周计数就不正确, 但不到一个整周的相 位仍然是正确的,这种现象称为周跳。23. GPS 绝对定位也叫单点定位, 既利用

6、GPS 卫星和用户接收机之间的距离观测值直接确定 用户接收机天线在 WGS-84坐标系中相对于坐标系原点地地球质心的绝对位置。 伪距绝对 定位的精度因子“ DOP ”他们所知的” DOP ”有 HDOP ,VDOP ,PDOP ,TDOP ,GDOP . 。24. 差分 GPS 可分为单基准差分,具有多个基准站的局部区域差分和广域差分三种类型。 25. 单基准差分按基准站发送的信息方式来分, 可以分为位置差分, 伪距差分, 和载波相位 差分三种。26. 载波相位差分技术(RTK 是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。载波相位 差分方法分为两类:一类是修正法, 另一类是差分法。所谓修正法,

7、即将基准站的载波相位 修正值发送给用户, 改正用户接收到得相位, 在求解坐标。所谓差分法,就是将基准站采集 得载波相位发送给给用户,进行求差解算坐标。可见修正法属于准 RTK, 差分法为真正 RTK 。 RTK 可用于施工放样、测图。27. 多基准站 RTK 技术 (网络 RTK :是对普通 RTK 技术的改进。它是一种基于多基准站网络 的实时差分定位系统,可克服常规 RTK 的缺陷,实现长距离 RTK 的定位。28. GPS 测量误差按误差性质分为系统误差和偶然误差两类。 误差来源有卫星部分 (星历误 差、钟误差、相对论效应 、信号传播(电离层、对流层、多路径效应 、信号接收(钟得误 差、位

8、置误差、天线相位中心变化 、其他影响(地球潮汐、负荷潮 。其中偶然误差主要包 括多路径效应,其他为系统误差。且系统误差是 GPS 测量的主要误差源。29. GPS 基准网设计:GPS 基准包括位置基准、方为基准、尺度基准。 GPS 基准网设计实质 上主要是指确定网的位置基准问题。在基准设计时,应考虑一下问题:为求定 GPS 点在 地面坐标系的坐标, 应在地面坐标系中选定起算数据和联测原有地方控制点若干个, 用以坐 标转换。 为保证 GPS 网进行约束平差后坐标精度的均匀性及减少尺度比误差影响, 对 GPS 网内重合的高等级国家点或原城市等级控制网点, 除未知点联接图形观测外, 对他们也要适 当

9、地构成长边图形。 GPS 网经平差计算后, 可以得到 GPS 点在地面参照坐标系中的大地高, 为求正常高, 可据具体情况联测高程点, 均匀分布于网中, 对丘陵或山区联测高程点应按高 程拟合曲面的要求进行布设。 新建 GPS 网的坐标应尽量与测区过去采用的坐标系统一致, 如果采用的是地方独立坐标系或工程坐标系还应了解以下参数:所采用的参考躲球、 坐标系 的中央子午线经度、 从横坐标常数、 坐标系的投影面高程及测区平均高程异常值、 起算点坐 标值。30. 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、和边点混合连接 四种基本方式。也有布设成星形连接、复合导线连接、三角锁型连接

10、等。31. GPS 测量外业实施包括 GPS 选埋、观测、数据传输、数据预处理等工作。32. GPS 选点原则:在选点工作开始前, 除收集和了解有关测区的地理情况和原有测量控制 点分布及标架、标型、标石完好状况,决定其适宜点位外,还应遵循以下原则:点位应设 在易于安装接收设备,视野开阔的较高点上点位目标要显著,视场周围 15度以上不应有 障碍物点位应远离大功率无线电发射源,避免磁场对 GPS 信号的干扰点位附近不应有 大面积水域或不应有强烈干扰卫星信号接收的物体, 减弱多路径效应影响点位应选择在交 通方便, 有利于观测和联测地面基础稳定, 易于点的保存选点人员应按技术设计进行勘 察, 在实地按

11、要求进行选点定位网形应有利于同步观测边、 点联结当所选点位需进行水 准联测时,选点人员应实地踏勘水准路线。33. 在实际布网是还要注意以下原则: GPS 网点与点间尽管不要求通视, 但考虑到常规测 量是加密时需要, 每点应有两个以上通视方向。 为了顾及原有城市测绘成果资料及各种大比例尺图形的应用, 应采用原有城市坐标系统。 GPS 网必须由非同步观测边构成若干个闭 合环或符合线路。34. 基线向量的解算一般采用多站、 多时段自动处理的方法进行, 具体处理中应注意以下几 个问题:基线解算一般采用双差相位观测值,对于边长超过 30千米的基线,解算时也可 采用三差相位观测值。 卫星广播星历坐标值,

12、可做基线解的起算数据。 基线解算中所需 起算点坐标应按以下顺序采用 -国家 GPS,A,B 级网控制点或其他高级 GPS 网控制点的已有 WGS-84坐标系,国家或城市较高等级控制点转换到 WGS-84系后的坐标值,不少于观测 30min 的单点定位结果的平差值提供的 WGS-84系坐标在采用多台接收机同步观测一个时 段时, 可采用单基线模式解算, 也可只选择独立基线按多基线处理模式统一计算。 同一级 别的 GPS 基线网,根据基线长度不同,可采用不同的数据处理模型对于所有同步观测时 间短于 30min 的快速定位基线,必须采用合格的双差固定解作为基线解算的最终结果。 35. 观测成果外业检核

13、:对野外观测资料首先要进行复查, 内容包括:成果是否符合调度命 令和规范的要求; 进行的观测数据质量分析是否实际。 然后进行下列项目检核:每个时段同 步观测数据的检核,重复观测边的检核,同步观测环的检核,异步观测环的检核。36. GPS 数据处理流程:数据采集,数据传输,预处理,基线解算, GPS 网平差。第一步数 据采集的是 GPS 接收机野外野外观测记录的原始观测数据,野外观测记录的同时用随机软 件解算出点的位置和运动速度, 提供导航服务。 数据传输至基线解算一般是用随机软件将接 收记录的数据传输至计算机, 在计算机上进行预处理和基线解算。 GPS 平差包括 GPS 基线向 量网平差、 G

14、PS 网与地面联合平差等内容。整个数据处理过程可以建立数据库管理系统。 37. GPS 基线向量网:将不同观测时段的基线向量互相连接成网; GPS 基线向量网平差是以 GPS 基线向量为观测值,以其方差阵之逆阵为权进行平差计算,消除许多图形条件不符值, 求定各 GPS 网点的坐标并进行精度评定。38. GPS 基线向量网平差分为三种类型:经典的自由网平差,非自由网平差, GPS 网与地面 联合平差。39. GPS 高程:地面点的正常高是地面沿铅垂线到似大地水准面的距离。研究 GPS 高程的 意义有两方面,一是精确求定 GPS 点的正常高,二是求定高精度的似大地水准面。40. 提高 GPS 水准

15、精度的措施:提高大地高测定的精度提高联测几何水准的精度提 高转换参数的精度提高拟合计算的精度。41. 初识整周期未知数:整周期未知数 N0确定是载波相位测量中特有的问题,也是进一步 提高提高 gps 精度, 提高作业速度的关键所在,目前确定整周期未知数的方法有三种:伪距 法、 将整周期未知数当做平差中的待定参数, 三差法。 测站对某一卫星的载波相位观测值有 三部分组成:初始整周期未知数 n , T0至 Ti 时刻的整周计数 Ci , 相位尾数 fi 。 如果信 号没有失锁则有一个未知数包含一个初始整周期未知数 n , 为了利用载波相位进行定位, 必 须先解算出初始整周期未知数,取得总观测值 n+Ci+fi,考虑到 GPS 定位时的误差来源,当前 普遍采用的观测量线性组合方法称之为差分法,具体表现为单差法,双差法,三差法。 42. GPS 相对定位中采用的差分观测值模型及特点:模型有一次差分模型,二次差分模型, 三次差分模型。 特点:单差观测值中可以消除与卫星有关的载波相位及其钟差项, 双差观测 值可以消除与接收机有关的载波相位及其钟差项, 三差观测值可以消除卫星和接收机有关的 初识整周期模糊度 Nc ,因而差分观测值模型是 GPS 测量中广泛采用的平差模型,特别是双 差观测值即星站二次差分模型更是大多数 GPS 基线向量处理软件包中必选的模型。