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1、GPS定位技术与应用习题及资料1、什么是道路交通系统？具有什么样的特点答：由人、车、路、环境四大要素组成的一个总体称为道路交通系统特点：系统性； 开放性； 动态性； 突变性； 非线性2、解决交通问题，除了新建必要的道路，完善路网布局，加强对现有道路的管理，从全局和长远来看，主要的对策是什么？答：大力发展高效、安全的公共交通系统。 积极研发低污染、低能耗的新型汽车。 积极发展新一代智能交通系统（ITS）。借助于计算机、通信和控制等高新技术的应用，通过信息的沟通与连接，使现有交通系统有效地整合，以改善人、车、路等交通要素之间的互动关系，从而形成一种准确、高效、安全的综合运输系统。 坚持土地规划、开
2、发与交通规划、建设相协调，将土地利用、道路建设与环境保护统一在系统中研究、以路网容量和环境容量作为土地利用的约束条件加以分析，有机地协调三者之间的关系，确保道路交通的可持续发展。3、什么是ITS？ 答：ITS（IntelligentTransportationSystems）即智能交通系统是在较完善的道路设施基础上，将先进的电子技术、信息技术、传感器技术和系统工程技术集成运用于地面交通管理所建立的一种实时、准确、高效、大范围、全方位发挥作用的交通运输管理系统。它是充分发挥现有交通基础设施的潜力，提高运输效率，保障交通安全，缓解交通拥挤的有力措施。4、ITS的主要功能有哪些？ 答：顺畅功能：增加
3、交通的机动性，提高运营效率；提高道路网的通行能力，提高设施效率；调控交通需求。安全功能：提高交通的安全水平，降低事故的可能性/避免事故；减轻事故的损害程度；防止事故后灾难的扩大。环境功能：减轻堵塞；低公害化，降低汽车运输对环境的影响。 5、目前国际上公认的ITS的服务领域有哪些？答：先进的交通信息服务系统（ATIS）； 先进的交通管理系统（ATMS）先进的公共交通系统（APTS）； 先进的车辆控制系统（AVCS）货运管理系统（MMS）； 紧急救援系统（EMS） 电子收费系统（ETC）6、ITS智能化的特点体现在哪些方面？答：交通基础设施智能化； 交通工具智能化； 交通系统智能化7、标准化研究对
4、ITS发展的有什么作用，表现在什么方面？答：标准化研究对ITS的发展有很大的促进作用，主要表现在以下几点：经济性。不仅带给用户很大的经济性(如便于维护、避免重复投资等)，对设备供应商也同样具有经济性(如扩大市场)。互操作性。包括设备（软、硬件）的互换性与兼容性，实现信息共享性。用户设备获取。有了全国性或全球性标准，用户采购设备就有了很大的自由，而不用局限于某一厂商，对于一些小国或地区更是至关重要。8、国际ITS标准化组织建立的时间和名称是什么？中国的ITS标准化正式启动的时间和组织是什么？答：1992年由国际标准化组织（ISO）设置了TC204，即“交通信息与控制系统（TICS）技术委员会”，
5、全面负责ITS领域的标准化工作，标志着ITS标准化组织的建立。我国科技部2000年成立全国智能交通系统专家委员会，标志着中国ITS标准化组织的正式建立。 ITS标准体系分为几层，各包含什么？答： ITS标准体系分为两层，上层为通用标准，下层为分系统标准。通用标准层包括：100 智能交通系统通用标准 报告编制方法，审查规程，通用方法101 术语及定义 术语，缩略语，符号，标志102 基础信息分类编码及表述 分类，代码，编码规则，数据字典103 数字地图及定位 数字地图信息分类、编码、 数据格式，定位信息交换、设备技术条件分系统标准包括：200 分系统标准201 专用通信 电子收费、停车、优先控制
6、及车辆间、车内显示设备短程通信，运输信息、交通控制专用通信，专用集群系统通信202 信息服务 信息服务定义、编码、数据字典、数据格式、设备技术要求、线路诱导信息规范及物理接口203 交通与紧急事件管理 交通管理外场设备，交通管理中心，交通事故，紧急事件，停车管理9、什么是子午卫星系统？子午卫星导航系统依据什么原理定位？子午卫星系统的组成有哪些？它的缺点表现在什么方面？答：NNSS Navy Navigation Satellite System（海军导航卫星系统），由于其卫星轨道为极地轨道，故也称为Transit（子午卫星系统）采用利用多普勒效应进行导航定位，也被称为多普勒定位系统系统组成：
7、空间部分卫星：发送导航定位信号（信号：4.9996MHz 30 = 149.988MHz；4.9996MHz 80 = 399.968MHz；星历）卫星星座 由6颗卫星构成，6个轨道面，轨道高度1075km 地面控制部分：跟踪站、计算中心、注入站、控制中心和海军天文台 用户部分：多普勒接收机系统缺点卫星少，观测时间和间隔时间长，无法提供实时导航定位服务定位速度慢（约需12天的个观测时间），定位精度低卫星信号频率低，不利于补偿电离层折射效应的影响卫星轨道低，难以进行精密定轨10、GPS的发展简史？ 答：方案论证阶段 1973年12月，美国国防部批准研制GPS。 1978年2月22日，第1颗GPS
8、试验卫星发射成功。从1973年到1979年，共发射了4颗试验卫星。研制了地面接收机及建立地面跟踪网。 全面研制和试验阶段 从1979年到1987年，又陆续发射了7颗试验卫星，研制了各种用途接收机。实验表明，GPS定位精度远远超过设计标准。实用组网阶段 1989年2月14日，第1颗GPS工作卫星发射成功。1991年，在海湾战争中，GPS首次大规模用于实战。1993年底实用的GPS网即（21+3）GPS星座已经建成，今后将根据计划更换失效的卫星。1995年7月17日，GPS达到FOC 完全运行能力（Full Operational Capability）11、GPS卫星系统与之前其他导航系统相比，
9、具有什么特点？答： 全球地面覆盖。地球上任何地点均可连续同步观测到至少4颗卫星， 从而保障了全球、全天候连续三维定位。 功能多，精度高。GPS可为各类用户连续地提供动态目标的三维位置、三维速度和时间信息。 实时定位。12、什么是SA政策？什么是AS政策？答：SA（Selective Availability ）即降低C/A码定位精度的选择可用性政策，包括对GPS卫星基准信号采用技术即为卫星钟加高频抖动，则所有的派生信号均引入一个快速变化的高频抖动。对导航电文采用技术即降低星历精度，加入随机变化。AS（Anti-Spoofing）即将P码经过加密处理变成Y码，Y码是p码与高度机密w码 模2求和得
10、到的码，当实施AS技术时，非特许用户不但不能使用P码作实时定位，而且不能进行P码和C/A码码位测量的联合求解，甚至进行P码数据平滑。13、GPS、GLONASS、GALILEO之间有什么不同，各自有什么特点？答： GLONASS 与GPS比较而言 主要区别在于信号分割体制不同： GLONASS使用FDMA体制区分不同的卫星 ，即不同的GLONASS卫星发射载波频率不同的信号，但所有的卫星都使用相同的PRN码。 GPS使用CDMA方式，所有的卫星都是用相同的频率，而在载波上调制的PRN码随卫星的不同而不同。 由于GPS采用的伪码速率比GLONASS的高一倍，其分辨率也高一倍，理论上来说，定位精度
11、比GLONASS的高。 地区优势不同：GLONASS能为高纬度地区提供更好地覆盖；GPS的优势主要是在中低纬度地区。 Galileo与GPS比较而言Galileo特点: 比GPS精度高，纯民用，不保密，对用户安全负责14、GPS的组成主要有哪些，各组成部分的主要设备有哪些？各个部分的作用是什么？答： 空间部分 -主要设备： 太阳能电池板，板面始终对准太阳，为卫星不断地提供电力，同时给镍镉蓄电池充电，保证在地影区卫星仍能正常工作； 原子钟（2台铯钟、2台铷钟）保证所有卫星能够在一个月或更长时间独立工作而无需地面校正，也保证精确定位的要求； 信号生成与发射装置 ，在星体底部装有多波束定向螺旋天线阵
12、，能发射L1和L2波段的额信号 ，覆盖约半个地球； 姿态控制系统和轨道控制系统作用： 接收、存储导航电文； 生成用于导航定位的信号（测距码、载波）； 发送用于导航定位的信号（采用双相调制法调制在载波上的测距码和导航电文）； 接受地面指令，进行相应操作； 其他特殊用途，如通讯、监测核暴等 地面控制部分 -主要设备： 监测站（5个） 作用：接收卫星数据，采集气象信息，并将所收集到的数据传送给主控站。 主控站（1个）作用： A.管理、协调地面监控系统各部分的工作;B.收集各监测站的数据，编制导航电文，送往注入站将卫星星历注入卫星;C.监控卫星状态，向卫星发送控制指令； D.卫星维护与异常情况的处理。
13、 注入站（3个） 作用：将导航电文注入GPS卫星。 用户设备部分: 组成： 用户 接收设备 接收设备：GPS信号接收机 其它仪器设备作用：GPS接收机各部分的基本功能 射频前端模块：将接收的GPS射频信号进行放大、混频、滤波变换为中频或低频信号，之后送入信号处理模块，或经A/D转换得到数字信号，以便后续数字化处理。 信号处理模块：主要对信号进行捕获、跟踪、解扩、解调等，提取观测量和导航电文数据，一般采用多通道相关器来实时跟踪多颗卫星信号。 应用处理模块：是对其他模块进行实时控制，并进行导航解算，以完成其他应用任务。15、GPS的常用时间系统有哪些？它们之间有什么联系？ 答：世界时；国际原子时（
14、AIT）；协调世界时；GPS时；GPS卫星时等 16、常用的GPS坐标系统有哪些？它们之间怎样转换？协议天球坐标系到地球坐标系中间要经过哪些转换？答： 常用的GPS坐标系统有：空间直角坐标系 和 大地坐标系 协议天球坐标系到地球坐标系转换步骤： 协议天球坐标系平天球坐标系瞬时天球坐标系瞬时地球坐标系协议地球坐标系17、GPS卫星信号如何产生，各信号之间有什么关系？L1载频上的信号结构和L2载频上的信号结构是什么样的？答： 由卫星上的原子钟直接产生，频率为10.23MHz，卫星信号的所有成分均是该基准频率的倍频或分频 18、产生C/A码和P码的m序列具有什么特征？ 答：M序列具有下列特征： 均衡性。在一个周期中，“1”与“0”的数目基本相等。由于移位寄存器不容许出现全“0”状态，因此2r-1个码元中，“1”的个数总比“0”的个数多一个。 游程编码。在一个周期内，长度为n的游程（即同一元素连续出现n次）出现的次数，比长度为n+1的游程出现次数多一倍。 相位相加特性。一个m序列与其任意次延迟移位产生的另一个m序列模2加，产生的序列仍为m序列。 自相关函数。这样当两个周期相同的m序列其相应码完全相齐时，自相关系数R(
