绪论
GPS：全球定位系统的英文简称，它是美国国防部研制、组建、管理的一种军民两用的新一代卫星导航定位系统。采用距离交会原理进行工作。
SA政策：考虑到GPS在军事上的巨大应用潜力以及C/A码是公开向全球所有用户开放的这一基本政策，为防止敌对方利用GPS危害美国国家安全，美国国防部从1991年7月1日起在所有的工作卫星上实施SA技术。其主要的技术手段为：（1）在卫星的广播星历中人为地加入误差，以降低卫星星历的精度，这就是所谓的ε技术。
（2）有意识的使卫星钟频产生一种快速的变化
AS政策：是美国国防部为防止敌对方对GPS卫星信号进行电子欺骗和电子干扰而采取的一种措施。其具体的做法是在P码上加上严格保密的W码，使其模二相加产生完全保密的Y码。该措施从1994年1月31日起实施。
GNSS：全球导航卫星系统，包括GPS、俄罗斯的GLONASS，欧盟正在筹建中的Galileo，中国的北斗系统。 第二章
利用GPS进行定位时，所求的的测站点的坐标属于什么坐标系统？
一般为地心坐标，世界大地坐标系是美国建立的全球地心坐标系，其中WGS84被广泛使用。
如何实现两个三维坐标系统的转换？
第三章 导航电文：由GPS卫星向用户播发的一组反映卫星在空间的位置、卫星的工作状态、卫星钟的修正参数、电离层延迟修正参数等重要数据的二进制代码，也称数据码（D码）。
GPS系统由哪几部分组成？各组成部分的主要作用是什么？
(1)空间部分：连续向用户播发用于进行导航定位的测距信号和导航电文，并接收来自地面监控系统的各种信息和命令以维持系统的正常运转。 (2)地面监控部分：
1) 跟踪GPS卫星，确定卫星的运行轨道及卫星钟改正数，进行预报后再按
贵的格式编制成导航电文，并通过注入站送往卫星；
2) 通过注入站向卫星发布各种指令，通过卫星的轨道及时钟读数，修复故
障或启用备用件等。
(3)用户部分：用GPS接收机来测定从接收机至GPS卫星的距离，并根据GPS卫星所给出的观测瞬间卫星在空间的位置等信息来求出自己的三维位置、三维运动速度和钟差等参数。
GPS卫星所发射的信号所包括那些分量？其主要作用是什么？
(1)载波：可运载调制信号的高频振荡波。
(2)测距码：用于测定从卫星至接收机间的距离的二进制码。从性质上讲属于伪随机噪声码。
(3)导航电文：是由GPS卫星向用户播发的一组反映卫星在空间的运行轨道、卫星钟的改正参数、电离层延迟改正参数及卫星的工作状态等信息的二进制码，也称数据码(D码)。
GPS接收机分为哪几种类型？
根据用途不同分为：导航型、测量型、授时型 根据接收机信号频率数可分为单频和双频 请写出无摄运动中开普勒轨道参数的名称。
①升交点赤经Ω，②轨道倾角i，③轨道椭圆长半径a，④轨道椭圆偏心率e⑤近地点角距ω，⑥卫星过近地点的时刻t0 计算卫星位置的两种方法。 用广播星历计算、用精密星历计算。
第四章 GPS定位中的误差源
卫星星历误差：由卫星星历给出的卫星在空间的位置与卫星的实际位置之差称为卫星星历误差。 电离层延迟：电离层内带电离子的存在将影响无线电信号的传播，其传播速度会发生变化，传播路径也会略微弯曲，从而使用信号的传播时间Δt乘上真空中的光速c所得的距离ρ不等于从信号源到接收机的几何距离，产生所谓的电离层延迟。
对流层延迟：GPS卫星信号在对流层中的传播速度V=c/n，n为大气折射率，取决于气温气压和相对湿度等因子，因此其传播速度会发生变化，传播路径也会略微弯曲，由于上述原因使距离测量值产生的系统性偏差称为对流层延迟。 对广播星历和精密星历进行比较。
（1）广播星历：由GPS的地面控制部分所确定和提供的，经 GPS卫星向全球所有用户公开播发的一种预报星历。
（2）精密星历：为满足大地测量、地球动力学研究等精密应用领域的需要而研制的高精度事后星历。
相对而言，精密星历的精度比广播星历更高。 GPS定位中的误差源主要有哪些？
与卫星有关的误差：卫星星历误差；卫星钟的钟误差；相对论效应。 与信号传播有关的误差：电离层延迟，对流层延迟，多路径效应。 与接收机有关的误差：钟误差、位置误差、测量噪声
星历误差对定位的影响？消除和削弱星历误差影响的方法和措施？
在单位定位中，当卫星星历有误差时，会影响Pi的值，使常数项产生误差dLi，即卫星星历误差在接收机至该卫星方向上的投影，卫星星历误差也会使观测方程的系数（li,mi,ni）产生误差。
卫星星历误差对相对定位的影响比单点定位要小得多，采取的方法：采用精密星历，采用相对定位模式。
减弱电离层影响的有效措施有哪些？单频用户可以采用什么方法减弱电离层影响？
（1）利用电离层模型加以修正，利用双频观测，电离层模型的实测模型改正，
利用同步观测量求差。
（2）可以采用本特模型、国际参考电离层模型、克罗布歇模型。
列出必要公式来说明怎样利用双频观测值来消除测码伪距电离层延迟误差。 普通GPS测量中，常用的对流层延迟模型有哪些？
霍普菲尔德模型，萨斯塔莫宁模型，气象元素的测定，气象元素误差，提高对流层延迟改正数精度的方法，标准气象元素法
什么叫多路径误差？在GPS测量中可采用哪些方法来消除和削弱多路径误差？ （1）在GPS测量中，被测站附近的物体所反射的卫星信号（反射波）被接收机天线所接收，与直接来自卫星的信号（直接波）产生干涉，从而使观测值偏离真值产生所谓的“多路径误差”。
（2）选择合适的测站，避开易产生多路径的环境①避免附近有大面积平静的水面②测站不宜选在山坡上③离开高层建筑物 选择合适的GPS接收机 适当延长观测时间 第五章 单点定位：利用一台GPS接收机的观测值确定该接收机在地球坐标系中的绝对坐标的方法。
相对定位：确定同步跟踪相同的GPS卫星信号的若干台接收机之间的相对位置（坐标差）的定位方法。 静态定位：如果待定点在地固坐标系中的位置没有可察觉到的变化，或虽有可察觉到的变化缓慢到在一个时段内可忽略不计，只有在第二次复测时其变化才能反映出来，因而在进行数据处理时，整个时段内的待定点坐标都可以认为是固定不变的一组常数。确定这些待定点的位置称为静态定位。
动态定位：如果在一个时段内，待定点在地固坐标系中的位置有显著变化，每个观测瞬间待定点的位置各不相同，则在进行数据处理时，每个历元的待定点坐标均需作为一组未知参数。确定这些载体在不同时刻的瞬间位置的工作称为动态定位。
整周模糊度：又称整周未知数，是在全球定位系统技术的载波相位测量时，载波相位与基准相位之间相位差的首观测值所对用的整周未知数。 写出载波相位测量的观测方程，并说明方程中各项符号的含义。
说明载波相位测量的实际观测值是什么？
常用的GPS载波相位观测值得三种线性组合是什么？各有什么特点？ （1）单差、双差和三差
（2）单差：卫星星历误差、电离层延迟误差、对流层延迟误差的影响可以得以削弱，在短基线定位中尤为明显。
双差：进一步削弱了接收机钟误差影响，轨道误差、大气折射误差等系统误差问题进一步减弱。
（3）三差：整周模糊度已被消去，因而只含了三个未知数。三差解通常被当做较好1的初始值，或用于解决整周跳变的探测与修复，整周模糊度的确定等问题。当基线较长时，整周模糊度参数无法固定为整数时，也可采用三差解。 什么是整周跳变？产生的原因是什么？探测周跳的方法有哪些？
（1）整周计数int(φ)出现系统偏差而不足一整周的部分Fr(φ)仍然保持正确的现象称为整周跳变。
（2）被遮挡，导致卫星信号无法被跟踪；仪器故障，导致差频信号无法产生；卫星信号信噪比过低，导致整周计数错误；接收机在高速动态的环境下进行观测，导致接收机无法正确跟踪卫星信号。
（3）①高次差法；②多项式拟合法；③用卫星间的单差观测值探测修复周跳；④用双频P码伪距观测值探测修复周跳；⑤三次差法；⑥残差法。
如果两台单频GPS接收机在两个测站上同步观测5颗卫星，静态观测2小时，若历元间隔为15秒，试分别计算可组成多少单差、双差、三差方程? 单差：2×60×60÷15×5×2×1/2=2400个 双差：2400-2×60×60÷15=1920个 三差：（2-1）×（5-1)×（480-1）=1916个
什么是伪距单点定位？说明用户在使用GPS接收机进行伪距单点定位时，为何需要同时观测至少四颗GPS卫星？
（1）根据GPS卫星星历和一台GPS接收机的伪距测量，观测值来自直接独立确定用户接收机天线在WGS-84坐标系中的绝对坐标的方法叫单点定位，也叫绝对定位。（2）由于进行伪距单点定位时，每颗卫星的伪距测量观测值都含有接收机钟差造成的距离观测值不准确，需要将接收机钟差作为一个未知数带入到伪距单点定位的计算中，再加上坐标三个未知数，所以至少需要四个伪距观测值，即需要同时观测至少四颗GPS卫星。
什么是精密单点定位？精密单点定位需要解决的主要问题是什么？
（1）利用载波相位观测值以及由IGS等组织提供的高精度的卫星星历及卫星钟差来进行高精度单点定位的方法。
（2）对精密星历和卫星钟差进行内差，整周跳变的探测与修复，粗差观测值的检验及剔除，整周模糊度的确定，精确施加各种必要改正。 什么是基线解算的整数解（固定解）？简要说明其结算过程。
（1）当整周模糊度参数取整数时所求得的基线向量解被称为整数解。
（2）①求初始解：用修复周跳剔除粗差后的载波相位观测值进行基线向量的解算，求得基线向量及整周模糊度参数。
②将整周模糊度固定为整数：采用取整法、置信区间法或其他方法，将上述模糊度参数固定为整数。必要时，可采用迭代算法来逐步加以固定。 ③求固定解：将上述固定为整数的模糊度参数作为已知值代回方程式，重新求解基线向量，从而获得固定解。
试述RTK的定位原理及RTK系统的组成。
（1）基准站上的GPS接收机通过数据通信链实时地将其载波相位观测数据以及已知的站坐标信息播发给流动站；流动站上的GPS接收机通过数据通信链接收基准站传输的观测数据，根据基准站及其自己所采集的载波相位观测值利用RTK数据处理软件进行实时相对定位，实时地计算并显示流动站的坐标及其精度。 （2）GPS接收机、数据通信链、RTK软件。 试述网络RTK的定位原理及其系统组成。
①在一个较大的区域内均匀地布设若干个基准站（站间距50-100km）； ②利用基准站的观测数据及其已知坐标解算出基准站间的残余误差项，并播发误差改正信息；
③用户根据自己的位置内插出自己与基准站之间的残余误差项； ④即使基准站间距离达50-100km时，仍能获得厘米级定位精度。
系统组成：基准站网、数据处理及数据播发中心、数据通信链及用户。 简述差分GPS的基本原理、差分改正类型、分类方法。
（1）假如该已知点还能通过数据通信链将求得的误差改正数及时发送给在附近工作的用户，那么这些用户在施加改正数后，其定位精度就能大幅度提高。 （2）根据时效性：实时差分；事后差分 根据观测值类型：伪距差分（DGPS）；载波相位差分(RTK) 根据差分改正数：位置差分（坐标差分）；距离差分
根据工作原理和差分模型：单基准站差分GPS(SRDGPS)；多基准站局域差分；广域差分 第六章
简述GPS的应用领域。
(1)GPS在测量领域中的应用：大地测量与地球动力学、工程测量、航测和遥感、地籍测量及地形测量、海洋测量
(2) GPS在军事中的应用：自主导航、指挥监控、救援、精确制导
(3)GPS在交通运输业中的应用：航空领域、车辆导航和管理、水上运输中 (4)GPS在大气科学中的应用：GPS气象学、建立电离层延迟模型
(5)GPS在其他领域中的应用：精密林业和农业、资源调查、环境监测、移动位置服务
GPS在测量领域中的应用及发展前景
（1）在大地测量与地球动力学中的应用：建立和维持全球性的参考框架，测定地球自转参数；建立维持区域性的动态参考框架；板块运动和检测；大地定位 （2）在工程测量中的应用：布设各种类型的工程测量控制网；变形监测；一般工程测量
（3）在航测和遥感中的应用：布设测区内的大地控制点；GPS辅助空中三角测量；遥感卫星定轨
（4）在地籍测量及地形测量中的应用：地形测量；勘界测量；线路测量 （5）在海洋测量中的应用