武汉大学测绘学院
2005～2006 学年度第二学期期末考试
《GPS 原理及其应用》课程试卷 B
出题者___________ 审核人______________
_______________________________________________________
班级___________ 学号_____________姓名___________
一、 填空题（每空 2 分，共 16 分）
1、GPS卫星信号是由_载波_ , _测距码_ 和 _导航电文_ 三部
分组成的。
2、GPS卫星信号调制采用 _二进制相位调制_ 法，当信号为
“0”时载波的相位 _相位不变化 _,当信号为“1”时载波
的相位_相位变化 180 度 _。
3、利用 IGS 精密星历进行单点 定位时，所求得的站坐标属
ITRF 坐标系。
4、GPS 观测值在卫星间求差后，可消除 接收机种差 。
二、 单项选择题（每题 3 分，共 6 分）
1、载波相位观测值和用C/A码测定的伪距观测值所受到的
__B __是相同的。
A、电离层延迟 B、对流层延迟 C、多路径误差 D、测量噪声
2、GPS观测值在接收机间求差后可消除_ __ C __。
A、电离层延迟 B、接收机钟差 C、卫星钟差 D、对流层延迟
三、 名词解释（每小题 5 分，共 30 分）
1、被动式测距 ：用户自己不发送信号，只是接收发射源发
射的信号进行距离测量，称为被动式式测距。
2、单点定位： 根据卫星星历以及一台接收机的观测值来独立
确定该接收机在地球坐标系中的绝对坐标的方法称为单点定
位，也称绝对定位。
3、静态定位： 在测量时间内，如果待定点参数（待定点的坐
标或基线向量）没有可察觉到的变化，将待定参数作为作为
固定不变的常数求解，确定这种参数叫做静态定位。
4、卫星星历误差： 由卫星星历所给出的卫星轨道与卫星的实
际轨道之差，叫做卫星星历误差。
5、宽巷观测值 ： 宽巷观测值
wide lane
?
?
为两个不同频率的载波
(L1,L2) 相位观测值间的一种线性组合，即
1wide lane L L2
? ??
?
= ?
。
6、整周跳变：整周计数
()
i
Int φ
为 t0 时刻到 ti 时刻用计数器
累计下来的差频信号的整周数。 观测时由于某种原因而引
起累积工作中断， 则当信号恢复跟踪后整周计数将会丢失
，即后续的所有计数中含有同一偏差。这种
NΔ
()Int φ
出
错的现象称整周跳变。
四、 问答题（每小题 12 分，共 48 分）
1、什么叫载波相位测量？载波相位测量的实际观测值是什么？
答：把载波当做测距信号来使用，对载波进行相位测量，称为载
波相位测量。
载波相位的实际观测值说明如下：
N
0
Fr
0
N
0
I
n
t
(
)
?
i
F
r
i
t
0
t
i
对于第一个历元观测时刻（ t0 时刻） ，载波相位观测中，
00
NFr
0
? =+%
，实际观测值是 。
0
(Fr 不足一整周的波长)
对于后续的某一个历元观测时刻（ti 时刻） ，载波相位观测中，
0
()
i
i
i
NFrInt? φ=++%
，实际观测值是 和
。
i
Fr（不足一整周的波长）
()
i
Int φ（整周计数）
2、列出必要公式来说明怎样利用双频观测值来消除电离层延
迟？
答：
()
()
() ()
()
1
2
1
2
2
2
,12
22
12
22
12
22
12
22 22
12 12
1
2
12
0
1
mn
A
f
A
f
mn
AA
mn mnmn
f f
AA
mn
ff
mn
ff
mn
ff ff
ρρ
ρρ
ρρρ ρ
′
=+
′
=+
×+ ×
??
′′
=? +? = + + +
??
??
?
+
?
?
?
+
?
==
??
得：
＝
令 可解得：
＝
其中
1
ρ′
,
2
ρ′
分别为载波 L1,L2 相位观测值，
,mn
ρ
为组合观测值的
波长
2
1
A
f
，
2
2
A
f
分别为载波 L1,L2 的电离层影响。
由上面的公式可以得到，当设定 m,n 为一定的值时，即可以利用
双频观测值消去电离层延迟。
3、为什么在一般的 GPS 定位中广泛采用双差观测值？
答：在载波相位测量中，多余参数 的数量往往非常多。解算数千
个未知数时不仅数据处理的工作量十分庞大，而且对计算机以及
作业人员的素质也会提出较高的要求，此外，此外未知参数过多
对解的稳定性也会产生不利的影响。 采用双差观测值可以消去接
收机钟差和卫星钟差，还会消弱电离层延迟和对流层延迟，在进
行一般的 GPS 测量时（如布设城市控制网和工程测量等） ，由于
边长较短，精度要求也不是很高，因而在观测方程中通常只需引
入基线向量，整周模糊度，接收机 钟差和卫星钟差，采用双差观
测值进行单基线解算时，未知参数一般只有 10 个左右（基线向
量 3 个分量及 4－ 8 个整周模糊度参数），多基线解算时也只有数
十个位置参数，用一般的计算机就可以胜任数据处理工作。因而
在一般的 GPS 定位中广泛采用双差观测值。
4、什么叫多路径误差？在 GPS 测量中可采用哪些方法来消除或
削弱多路径误差？
答：经测站附近的反射物反射后的卫星信号若进入 GPS 接收机
就将与直接进入接收机的信号产生干 涉，从而使观测值产生偏
差，这就是所谓的多路径误差。解决方法有
(1) 选择合适的站址，远离信号反射物；
(2) 选择合适的接收机 （装抑径板、 抑径圈， 抑制反射信号等） ；
(3) 适当延长观测时间；
