一 名词解释
1.导航:通过实时地测定运载体在途中行进时的位置和速度，引导运载体沿一定航线经济而安全地到达目的地的技术。
2.极移:地球自转轴相对于地球体的位置不是固定的，地极点在地球表面上的位置随时间而变化的现象称为极移。
3.历元：对于卫星系统或天文学，某一事件相应的时刻也称为厉元。
4.多路径效应：也称多路径误差。即接收机天线除直接收到卫星发射的信号外，还可能收到经天线周围地物一次或多次反射的卫星信号。两种信号迭加，将引起测量参考点位置变化，使观测量产生误差。
5.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应的整周未知数。 6.周跳：是指在GPS全球定位系统技术的载波相位测量中，由于卫星信号的失锁而导致的整周计数的跳变或中断。
7.天线相位差：卫星天线几何中心与相位中心的偏差。
8.绝对定位：绝对定位也称单点定位，是指在协议地球坐标系中，直接确定观测站相对于坐标原点（地球质心）绝对坐标的一种方法。
9.相对定位：相对定位是利用两台GPS接收机，分别安置在基线的两端，同步观测相同的GPS卫星，以确定基线端点在协议地球坐标系中的相对位置或基线向量。
10.整数解（固定解）：将平差计算所得的整周未知数取为相近的整数，并作为已知数代入原方程，重新解算其它待定参数。当观测误差和外界误差（或残差）对观测值影响较小时，该方法较有效，一般应用于基线较短的相对定位中。
11.非整数解（实数解或浮动解）：如果外界误差影响较大，求解的整周未知数精度较低(误差影响大于半个波长)，将其凑成正数，无助于提高解的精度。此时，不考虑整周未知数的整数性质，平差计算所得的整周未知数，不再进行凑整和重新计算。一般用于基线较长相对定位中。
12.大地高：为地面点沿椭球法线至椭球面的距离。
13.正高：正高系统是以大地水准面为基准面的高程系统。某点的正高是该点到通过该点的铅垂线与大地水准面的交点之间的距离，正高用符号Hg表示。
14.正常高：正常高系统是以似大地水准面为基准的高程系统。某点的正常高是该点到通过该点的铅垂线与似大地水准面的交点之间的距离，正常高用Hg表示。 15.高程异常：似大地水准面与参考椭球面之间的高差。
16.同步观测环：三台或三台以上接收机同步观测所获得的基线向量构成的闭合环。 二 简答题
1、 简述导航技术的发展历程。
第一代：实验卫星(Block I)
a) 1978-1985共发射11颗，设计寿命5年，停止工作 第二代 ：Block II 、Block IIA、Block IIR、Block IIF b) 1988-1994年共发射28颗Block II 、Block IIA 第三代 ： Block I Ⅲ 下一代工作卫星
2、 简述导航系统的分类并举例。
推算定位系统
通过航行的方向和距离来推算其所在位置。
引导系统
提供给用户到达目的地的引导信息，不需要知道用户的具体位置。灯塔、无线电信标 、仪表着陆系统、微波着陆系统等 定位系统
在一个定义的参考框架内，准确确定用户所在的位置 。罗兰、奥米加、子午卫星、GPS、GLONASS等
3、 简述惯性导航的原理及优缺点。 基本原理
根据牛顿提出的相对惯性空间的力学定律，利用陀螺、加速度计等惯性元件感受运动载体在运动过程中的加速度。然后通过计算机进行积分运算，从而得到运动载体的位置和速度等信息。 优缺点
不依赖于外界导航台和电磁波的传播，因此应用不受环境限制，包括海陆空及水下。隐蔽性好，不可能被干扰，无法反利用，生存能力强；另外还可产生多种信息，包括载体的三维位置、三维速度与航向姿态。当然它的垂直定位信息不好，误差是发散的，不能单独使用。
4、 简述无线电导航的原理及优缺点。 基本原理
根据电磁波在理想均匀媒质中按直线传播，且速度为常数，并在任两种媒质介面上一定产生反射，入射波和反射波同在一铅垂面内的特性，进行导航定位。 优点
因为电磁波的传播基本上不受昼夜与气候的限制，也无论距离的远近，以及在恶劣气候与能见度不良的条件下，随时都可借助各种频率的无线电信号有效地对空中、海上与地面的各种运动载体乃至人进行精确定位，并将它（他）们安全、准确、经济地由出发点，沿预定的航行路线驶达目的地；而且测量快、精确度高，可靠性也高。不足之处在于电磁波难免受外界干扰。
5、 简述无线电导航定位的基本方法。
测边交会法 双曲线定位 多普勒定位
6、 简述现有和曾经出现过的无线电导航系统。
子午卫星导航系统（TRANSIT） 全球定位系统（GPS）
全球导航定位系统（GLONASS） 双星导航定位系统（北斗一号） 伽俐略系统（GAILILEO 7、 简述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
8、 简述GPS系统的坐标基准和时间基准。
坐标基准：世界大地坐标系WGS-84 时间基准：原子时AT1秒长
9、 简述GPS系统使用的基本坐标系统及相互关系。 天球坐标系，地球坐标系
平地球坐标系与瞬时地球坐标系的转换关系
?x??x??y??R??x???R?y????y?ypxp???????z??em?z??et
协议地球坐标系与协议天球坐标系的转换
?X??X? 的
?Y??RMRSRNRP?Y????????Z??TRF?Z??CRF用户接收机位置的精度
10、 简述卫星轨道在GPS定位中
意义。
（1）绝对定位：卫星轨道误差将直接影响
（2）相对定位：尽管卫星轨道误差的影响将会减弱，但当基线较长或精度要求较高时，轨道误差影响不可忽略。
（3）为了制订GPS测量的观测计划和便于捕获卫星发射的信号，也需要知道卫星的轨道参数
11、 简述影响卫星轨道的因素。
(1) 卫星在空间绕地球运行时，除了受地球重力场的引力作用外，还受到太阳、月
亮和其它天体的引力影响，以及太阳光压、大气阻力和地球潮汐力等因素影响。 (2) 地球的质量分布不均匀，其形体也不是对称的球体，因此地球引力场分布也不
均匀。
12. 简述卫星无摄运动的基本轨道参数
? 卫星的无摄运动一般可通过一组适宜的参数来描述，但这组参数的选择并不唯一，
其中应用最广泛的一组参数称为开普勒轨道参数或开普勒轨道根数。 ① a为轨道的长半径 ② e为轨道椭圆偏心率
? 这两个参数确定了开普勒椭圆的形状和大小。
③ ?为升交点赤经：即地球赤道面上升交点与春分点之间的地心夹角。 ④ i为轨道面倾角：即卫星轨道平面与地球赤道面之间的夹角。 这两个参数唯一地确定了卫星轨道平面与地球体之间的相对定向
⑤ ?为近地点角距：即在轨道平面上，升交点与近地点之间的地心夹角。
? 表达了开普勒椭圆在轨道平面上的定向。
⑥ f为卫星的真近点角：即轨道平面上卫星与近地点之间的地心角距。
? 该参数为时间的函数，确定卫星在轨道上的瞬时位置。
? 由上述6个参数所构成的坐标系统称为轨道坐标系，广泛用于描述卫星运动。 13.简述GPS卫星的坐标计算。
1. 计算真近点角f
? 计算平均角速度
? 计算观测时刻t的平近点角M和偏近点角E ? 计算观测时刻的真近点角
2. 计算升交距角及轨道摄动改正项
? 升交距角：u0=?s+fs ? 摄动改正项
3. 计算升交距角、卫星的地心距离及轨道倾角 4. 计算卫星在轨道坐标系中的坐标（x,y,z） 5. 计算升交点的经度
6. 计算在协议地球系中的空间直角坐标
7. 考虑极移的影响，最后得到在协议地球坐标系中的空间直角坐标 14简述GPS卫星信号的构成。
载波信号（L1和L2），测距信号（包括C/A码和P码）和导航信号。 15简述GPS接收机的类型。
它由天线前置放大器、信号处理、控制与显示、记录和供电单元组成。 16简述GPS的定位方法。
? 按参考点的不同位置划分为：
? 绝对定位（单点定位）：在地球协议坐标系中，确定观测站相对地球质心的
位置。
? 相对定位：在地球协议坐标系中，确定观测站与地面某一参考点之间的相对
位置。
? 按用户接收机作业时所处的状态划分：
? 静态定位：在定位过程中，接收机位置静止不动，是固定的。 ? 动态定位：在定位过程中，接收机天线处于运动状态。
在绝对定位和相对定位中，又都包含静态和动态两种形式。 17简述GPS的基本观测量。
GPS定位的基本观测量是观测站（用户接收天线）至GPS卫星（信号发射天线）的距离（或称信号传播路径）
18简述载波相位观测的主要问题。
? 无法直接测定卫星载波信号在传播路径上相位变化的整周数，存在整周不确
定性问题。
? 在接收机跟踪GPS卫星进行观测过程中，常常由于接收机天线被遮挡、外界
噪声信号干扰等原因，还可能产生整周跳变现象
19根据提供的伪距测量的观测方程，试标记出每一项改正数的名称及意义。
