2017 年秋学期 GNSS 测量新技术与应用试题 选择题（14 分） 1. 下列哪个时间系统不是连续的时间系统（C） A． 太阳时 B. 世界时 C.协调世界时 D. 国际原子时 2. 下列那项摄动力对 GPS 轨道影响最大(A ) A． J2 B. 日月引力 C.太阳光压 D.大气阻力 3. GPS 采用__C__的方式调制测距码和导航电文 A． 调频 B.调幅 C.调相 D.混合调制 4. GPS 单点定位中，需要计算的卫星坐标是___B____的坐标 A． 信号发射时刻，信号发射时刻地固系 B．信号发射时刻，信号接收时刻地固系 C．信号接收时刻，信号发射时刻地固系 D． 信号接收时刻，信号接收时刻地固系 5. 下列哪个模型不是对流层误差修正模型?(D) A. Hopfield 模型 B. Saastamoinen 模型 C. Lanyi 模型 D. Bent 模型 6. GPS+GLO+Beidou+QZSS 组合单点定位中，需要估计_D_个钟差参数 A. 1 B. 2 C.3 D. 4 7 下列哪项误差不能通过站间差分消除或者削弱( D ) A．卫星轨道误差 B. 卫星钟差 C.电离层误差 D.接收机钟差 选择题（26 分） 1． 目前已投入运营的全球卫星导航系统_GPS__,__GLONASS__,__Galileo_,__北斗卫星导 航系统____ 等 2． GNSS 接收天线的关键指标包括_天线方向性_,_天线方向性系数及增益_,_天线极化__,_ 阻抗匹配__,__天线频段与宽带_ 等 3． 协议天球坐标系转换到协议地球坐标系需要考虑_岁差_,_章动_,_极移_,_瞬时真春分点 时角_的影响。 GPS C/A 码的码速率为__1.023M___ Hz，每___1ms___重复一次，每个码元长度约为 4. 经典开普勒轨道根数包括 _升交点赤经__,__轨道面倾角__,_卫星轨道椭圆长半轴 ___,___卫星轨道椭圆短半轴__,_近地点角距__,_真近点角__。 5. _293__米 6 电离层对伪距和载波的影响是由于电磁波穿越电离层的__传播速度_____和__传播路径 _____不同造成的。 7. 常见的电离层修正经验模型有__Klobuchar 模型___，_NeQuick 模型__,__Bent 模型 ________等。 8. 多路径误差是由于__由于观测站周围反射源所反射的卫星信号也能进入接收机天线，它 与直接进入接收机天线的卫星信号产生干涉而 __造成的。 9. 常见的 GNSS 观测值线性组合包括_消电离层组合_，_电离层残差组合_,_宽巷组合 ____,___窄巷组合__,_双频伪距和相位组合__等 10. 常见的 GNSS 整周模糊度解算方法包括_待定系数法__,__交换天线法_,__快速模糊度 分解算 FARA 法__,_最小二乘降相关平差 LAMBDA 法___等 11．GNSS 增强系统主要增强 GNSS _精度__,__连续性__,_可用性__,_完好性__等四方面的 性能 

12. 常见的网络 RTK 技术有 _主辅站技术__ ,__虚拟参考站技术___ 等 13. BDS 目前的轨道类型包括__地球静止轨道__,__倾斜地球同步轨道__,_中圆地球轨道 _____。 问答题（60 分） 1. 简述精密单点定位技术的优势（10 分） （1） 仅使用单台 GPS 接收机实现高精度定位 （2） 定位不受作用距离限制 （3） 不需要基准站 （4） 作业机动灵活 （5） 节约用户成本，提高生产效率 （6） 可直接接获得最新的 ITRF 框架的三维地心坐标 2. 简述网络 RTK 定位技术的优势（10 分） （1） 外业工作更轻松便捷 传统的 RTK 技术中，外出作业必须架设基准站，除携带移动站设备外，仍 需携带基准站以及供基准站使用的电瓶、发射电缆、角架等诸多设备。 而使用 CORS 系统以后，外出作业只须携带移动站设备即可，使得外出作 业从繁重的设备中解脱出来。 （2） 增加了有效的作业范围 传统的 RTK 技术中，采用数传电台作为差分信号的载体，受无线电技术的 束缚，作业的距离有限，在理想环境下有效作用距离也只能达到 10 至 20 公里。 随着 RTK 技术的成熟，OEM 主板解算模型所能达到的作用距离已超过 40 公里， 无线电台的瓶颈日益突现。 CORS 系统摆脱了无线电技术的束缚，采用因特网、GPRS 和 CDMA 做为 差分信号传输的载体，借用成熟的网络和移动通讯技术，使差分信号的传输再也 无距离的限制，充分发挥出 RTK 技术的效能。 （3） 降低了系统误差，改善了初始化速度 传统的 RTK 技术中，仪器的架设含有潜在的粗差，同时作业距离的增加， 差分信号的质量将会下降。 而在 CORS 系统中，有效地避免了架站粗差的产生，成熟的移动通讯技术 也保证了差分信号的质量，保障了移动站的初始化速度。 （4） 解决了重复的参数求取 传统的 RTK 技术中，每次外出作业时必须到已知点去求取转换参数，以 使 GPS 坐标能与当地坐标系统相符。 使用 CORS 系统后，若有三个以上均匀覆盖整个作业区域的精确当地坐标 和这几个坐标的精确 84 大地坐标可以直接求取转换七参数，移动站外出直接套 用七参数即可直接进行作业，若无均匀覆盖整个作业区域的精确当地坐标，也可 将作业区域分为若干个小区域，分区域求取四参数，移动站外出分别套用四参数 也可直接进行作业。 （5） 提供了数据完整性监控 传统的 RTK 技术中，无法对移动站进行实时监控。 而在 CORS 系统中，服务器可实时监控移动站状态，并可保存移动站实时 返回的信息，保证了 RTK 数据的完整性。 3. 论述目前组合导航中所使用的各种技术方法、数据处理方法及其特点（20 分） GNSS 可以与多种导航系统进行组合，比如与惯性导航系统，大气数据系统、 

雷达高度系统、以及 VOR、LORAN 等其他无线电导航系统组合，不同的导航传 感器基于不同的工作原理、机制，具备互补的特性，通过多传感器信息融合得到 高性能导航系统。这些组合导航系统中，应用最广泛的是使用 GNSS 与 INS 的 组合。 组合导航 技术方法 数据处理方 法 特点 GNSS/INS 组合导航 （最常用） 最小二乘估计 线性系统的卡尔曼滤波 多传感器组合导航 局部范围传感 无线电传感 器定位技术 距离估计法 场景分析法 伪卫星定位 器定位方法 DR 定位 GNSS/INS 组 合 卡 尔 曼 滤 波 器：松散组合，紧密组合，深 组合 GPS/INS 组合对改善系统精 度有力；GPS/INS 组合加强系 统的抗干扰能力；惯导系统可 提高 GPS 接收机的跟踪能力； 组合系统将降低对惯导系统 的要求 邻近法 蓝牙定位 WIFI 定位 RFID 定位 UWB 定位 将众多的硬件以及软件技术 进行组合，借助计算机平台， 鉴于不同的导航传感器局域 不同的工作原理，机制，具备 互补的特性，通过多传感器信 息融合得到高性能导航系统 总之，组合导航系统是利用计算机和数据处理技术把具有不同特点的导航设 备组合在一起，以达到优化的目的，整个系统由输入装置、数据处理和控制部分、 输出装置以及外围设备组成。输入装置能够实时、连续的接收各种测量信息，由 计算机将接收的信息进行综合处理，从而得到最优的结果以便于确定航向、航速、 天文以及地文测算等，最后由输出装置例如显示器、打印机等对优化后的信息进 行显示。组合导航系统最大的优势就是能够实现优势互补,提高导航系统的精度 和可靠性 4. 讨论一下目前组合导航技术的应用领域，并详细论述你所最感兴趣的某一个 应用领域的技术和产业发展状况（20 分） 组合导航技术的应用领域涉及从军用到民用，从海洋到陆地，从个人到国防， 其影响之深，范围之广，组合导航已经涉及众多领域，也正在不断开拓新的相关 应用，其中主要包括： （1） 航空遥感平台定位定向系统 POS （2） 无人机遥感平台 POS （3） 人造卫星定轨定姿 （4） 铁轨几何参数检测 （5） 无人驾驶汽车导航 （6） 机器人导航 （7） 导弹制导 其中，智能车——无人驾驶汽车是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能 于一体的综合系统，它集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及 自动控制等技术，是典型的高新技术综合体 无人车硬件组成：车，控制系统，导航系统（GNSS＋INS），传感器系统（视觉传感器、 激光传感器、雷达传感器等） 

无人车软件组成：感知系统，融合系统（基本运算＋卡尔曼滤波），决策系统，控制系 统 智能车的智能即传感器的智能，无人车仍是有“人”车，不过是传感器代替了人。车用 传感器基于车辆电子技术，作为车载电脑载入装置，将发动机、底盘、车身各个部分的运作 情况信息以信号的方式传输给车载电脑，并将定位、雷达、视觉等传感器协作融合，能够以 影像、点云等形式输入收集到的环境数据，并通过算法提取、处理和融合，进一步形成完整 的汽车周边驾驶态势图，为驾驶行为决策提供依据。不同传感器各有优劣，没有哪一个传感 器是可以独当一面的，其不论是硬件还是软件算法上均有相应不足，只有多传感器需要协调 工作，优势互补，才能共同组成自动驾驶，无人行车的环境感知解决方案。 未来，结合深度学习算法，与多传感器的深度结合，汽车驾驶将会完全解放我们的双手， 引领未来汽车技术不断发展的变革。