通信工程衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)測(cè)試卷

綜合試卷第=PAGE1*2-11頁（共=NUMPAGES1*22頁） 綜合試卷第=PAGE1*22頁（共=NUMPAGES1*22頁）PAGE①姓名所在地區(qū)姓名所在地區(qū)身份證號(hào)密封線1.請(qǐng)首先在試卷的標(biāo)封處填寫您的姓名，身份證號(hào)和所在地區(qū)名稱。2.請(qǐng)仔細(xì)閱讀各種題目的回答要求，在規(guī)定的位置填寫您的答案。3.不要在試卷上亂涂亂畫，不要在標(biāo)封區(qū)內(nèi)填寫無關(guān)內(nèi)容。一、選擇題1.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的衛(wèi)星信號(hào)傳輸主要采用以下哪種技術(shù)？

a.調(diào)幅

b.調(diào)頻

c.調(diào)相

d.以上都是

2.全球定位系統(tǒng)（GPS）的衛(wèi)星信號(hào)傳播速度是多少？

a.3x10^8m/s

b.3x10^7m/s

c.3x10^6m/s

d.3x10^5m/s

3.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的接收機(jī)主要功能是？

a.發(fā)射信號(hào)

b.接收信號(hào)

c.解算位置

d.以上都是

4.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的衛(wèi)星軌道類型主要有哪些？

a.地球同步軌道

b.低地球軌道

c.中地球軌道

d.以上都是

5.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的偽距測(cè)量原理是基于以下哪種假設(shè)？

a.衛(wèi)星信號(hào)傳輸是直線的

b.衛(wèi)星信號(hào)傳輸是曲線的

c.衛(wèi)星信號(hào)傳輸是折線的

d.衛(wèi)星信號(hào)傳輸是任意路徑的

答案及解題思路：

1.答案：d

解題思路：衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，衛(wèi)星信號(hào)傳輸主要采用調(diào)幅（AM）、調(diào)頻（FM）和調(diào)相（PM）等技術(shù)，所以選擇“以上都是”。

2.答案：a

解題思路：全球定位系統(tǒng)（GPS）的衛(wèi)星信號(hào)傳播速度等同于光速，即約為3x10^8m/s。

3.答案：d

解題思路：衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的接收機(jī)具備發(fā)射和接收信號(hào)的功能，同時(shí)通過接收到的信號(hào)來解算位置，因此選擇“以上都是”。

4.答案：d

解題思路：衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的衛(wèi)星軌道類型包括地球同步軌道（GEO）、低地球軌道（LEO）和中地球軌道（MEO），故選擇“以上都是”。

5.答案：a

解題思路：衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的偽距測(cè)量原理基于“衛(wèi)星信號(hào)傳輸是直線的”這一假設(shè)，因?yàn)樾l(wèi)星信號(hào)在傳輸過程中被視為沿直線傳播，從而計(jì)算出接收器與衛(wèi)星之間的距離。二、填空題1.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的衛(wèi)星信號(hào)傳輸主要采用_________技術(shù)。

答案：擴(kuò)頻技術(shù)

解題思路：衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中，為了提高信號(hào)的抗干擾能力和信號(hào)質(zhì)量，常采用擴(kuò)頻技術(shù)進(jìn)行信號(hào)傳輸。擴(kuò)頻技術(shù)可以將信號(hào)帶寬擴(kuò)大，使得信號(hào)在傳輸過程中更加穩(wěn)定和可靠。

2.全球定位系統(tǒng)（GPS）的衛(wèi)星信號(hào)傳播速度是_________。

答案：3×10^8m/s

解題思路：全球定位系統(tǒng)（GPS）中的衛(wèi)星信號(hào)傳播速度等同于光速，即約為3×10^8米/秒。這是因?yàn)樾l(wèi)星信號(hào)是電磁波，電磁波在真空中的傳播速度就是光速。

3.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的接收機(jī)主要功能是_________。

答案：接收衛(wèi)星信號(hào)并解算位置信息

解題思路：衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的接收機(jī)主要功能是接收來自衛(wèi)星的信號(hào)，然后通過特定的算法解算出接收機(jī)的位置信息。這一過程包括信號(hào)接收、信號(hào)處理、位置解算等步驟。

4.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的衛(wèi)星軌道類型主要有_________。

答案：地球同步軌道（GEO）、中地球軌道（MEO）、低地球軌道（LEO）

解題思路：衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的衛(wèi)星軌道類型主要有地球同步軌道、中地球軌道和低地球軌道。地球同步軌道衛(wèi)星的軌道高度約為357公里，軌道平面與地球赤道平面重合；中地球軌道衛(wèi)星的軌道高度一般在2000至20000公里之間；低地球軌道衛(wèi)星的軌道高度通常小于2000公里。

5.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的偽距測(cè)量原理是基于_________假設(shè)。

答案：接收機(jī)與衛(wèi)星之間的距離等于衛(wèi)星信號(hào)傳播時(shí)間乘以信號(hào)傳播速度

解題思路：衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的偽距測(cè)量原理是基于接收機(jī)與衛(wèi)星之間的距離等于衛(wèi)星信號(hào)傳播時(shí)間乘以信號(hào)傳播速度這一假設(shè)。在實(shí)際測(cè)量中，接收機(jī)通過測(cè)量接收到的衛(wèi)星信號(hào)到達(dá)時(shí)間（TOA）和信號(hào)傳播時(shí)間，從而計(jì)算出接收機(jī)與衛(wèi)星之間的距離，進(jìn)而解算出位置信息。三、判斷題1.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的衛(wèi)星信號(hào)傳輸只能采用調(diào)幅技術(shù)。（）

2.全球定位系統(tǒng)（GPS）的衛(wèi)星信號(hào)傳播速度與光速相同。（）

3.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的接收機(jī)只能接收信號(hào)，不能發(fā)射信號(hào)。（）

4.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的衛(wèi)星軌道類型地球同步軌道。（）

5.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的偽距測(cè)量原理是基于衛(wèi)星信號(hào)傳輸是直線的假設(shè)。（）

答案及解題思路：

1.答案：×

解題思路：衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的衛(wèi)星信號(hào)傳輸可以采用調(diào)幅（AM）、調(diào)頻（FM）或調(diào)相（PM）等多種調(diào)制技術(shù)。因此，衛(wèi)星信號(hào)傳輸并不只能采用調(diào)幅技術(shù)。

2.答案：√

解題思路：全球定位系統(tǒng)（GPS）的衛(wèi)星信號(hào)傳播速度與光速相同，都是大約299,792公里/秒。這是因?yàn)樾l(wèi)星信號(hào)是由電磁波傳播的，而電磁波的傳播速度等于光速。

3.答案：×

解題思路：衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的接收機(jī)不僅能接收信號(hào)，在某些情況下還可以發(fā)射信號(hào)。例如用于測(cè)距的信號(hào)發(fā)射（如測(cè)距碼發(fā)射）就是接收機(jī)的一種功能。

4.答案：×

解題思路：衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的衛(wèi)星軌道類型并不地球同步軌道。除了地球同步軌道，還有傾斜軌道、極地軌道等多種類型，以滿足不同的導(dǎo)航和通信需求。

5.答案：√

解題思路：偽距測(cè)量原理確實(shí)基于衛(wèi)星信號(hào)傳輸是直線的假設(shè)。在理想情況下，衛(wèi)星信號(hào)從衛(wèi)星到接收機(jī)的傳輸路徑是直線，因此可以通過測(cè)量信號(hào)往返時(shí)間來計(jì)算偽距。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的衛(wèi)星信號(hào)傳輸技術(shù)。

衛(wèi)星信號(hào)傳輸技術(shù)主要包括以下幾種方式：

調(diào)制：將導(dǎo)航信息調(diào)制到載波上，以便于信號(hào)的傳輸。

編碼：對(duì)導(dǎo)航信息進(jìn)行編碼處理，提高信號(hào)的可靠性和抗干擾能力。

調(diào)制解調(diào)：在衛(wèi)星與接收機(jī)之間進(jìn)行信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)，保證信息準(zhǔn)確傳輸。

多址技術(shù)：在多個(gè)衛(wèi)星之間共享頻譜資源，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的多路傳輸。

抗干擾技術(shù)：采用各種方法提高信號(hào)在惡劣環(huán)境下的傳輸質(zhì)量。

2.簡(jiǎn)述全球定位系統(tǒng)（GPS）的衛(wèi)星信號(hào)傳播速度及其影響因素。

GPS衛(wèi)星信號(hào)的傳播速度接近光速，大約為3×10^8米/秒。其傳播速度受以下因素影響：

空間介質(zhì)：大氣層中不同高度的氣體成分對(duì)信號(hào)速度有輕微影響。

溫度：溫度變化會(huì)影響大氣折射率，進(jìn)而影響信號(hào)傳播速度。

濕度：濕度變化也會(huì)改變大氣折射率，影響信號(hào)速度。

電離層：電離層對(duì)無線電波有折射作用，不同頻率的信號(hào)速度會(huì)有所不同。

3.簡(jiǎn)述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的接收機(jī)功能。

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的接收機(jī)主要功能包括：

信號(hào)捕獲：搜索并鎖定衛(wèi)星信號(hào)。

信號(hào)跟蹤：持續(xù)跟蹤衛(wèi)星信號(hào)，獲取信號(hào)強(qiáng)度和相位信息。

時(shí)間同步：與衛(wèi)星時(shí)間進(jìn)行同步，提高定位精度。

定位解算：根據(jù)衛(wèi)星信號(hào)計(jì)算接收機(jī)的位置、速度和時(shí)間信息。

數(shù)據(jù)輸出：將定位結(jié)果輸出給用戶或相關(guān)設(shè)備。

4.簡(jiǎn)述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的衛(wèi)星軌道類型及其特點(diǎn)。

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的衛(wèi)星軌道類型主要包括以下幾種：

地球同步軌道（GEO）：衛(wèi)星運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，衛(wèi)星位置相對(duì)地面保持不變。

中地球軌道（MEO）：衛(wèi)星運(yùn)行周期在2小時(shí)到12小時(shí)之間，軌道高度較高，覆蓋范圍較廣。

地球低軌道（LEO）：衛(wèi)星運(yùn)行周期在2小時(shí)以下，軌道高度較低，衛(wèi)星數(shù)量較多，定位精度較高。

特點(diǎn)：GEO軌道覆蓋范圍廣，但定位精度較低；MEO軌道介于GEO和LEO之間，適用性較廣；LEO軌道定位精度高，但覆蓋范圍有限。

5.簡(jiǎn)述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的偽距測(cè)量原理。

偽距測(cè)量原理基于接收機(jī)接收到的衛(wèi)星信號(hào)的時(shí)間差來確定接收機(jī)與衛(wèi)星之間的距離。具體步驟

接收機(jī)捕獲衛(wèi)星信號(hào)，并記錄信號(hào)到達(dá)的時(shí)間。

接收機(jī)根據(jù)已知的衛(wèi)星信號(hào)傳播速度和到達(dá)時(shí)間，計(jì)算出信號(hào)傳播的距離，即偽距。

通過對(duì)多個(gè)衛(wèi)星信號(hào)的偽距進(jìn)行計(jì)算和組合，可以得到接收機(jī)的位置信息。

答案及解題思路：

答案：

1.略。

2.略。

3.略。

4.略。

5.略。

解題思路：

1.針對(duì)每個(gè)問題，首先要理解題目中的術(shù)語和概念，然后根據(jù)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行解答。

2.在回答過程中，注意將問題中的關(guān)鍵詞與相關(guān)知識(shí)對(duì)應(yīng)起來。

3.對(duì)于原理性的問題，需要結(jié)合公式或圖示進(jìn)行解釋說明。

4.保持解答的簡(jiǎn)潔性和邏輯性，保證回答完整且準(zhǔn)確。五、論述題1.論述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在民用領(lǐng)域的應(yīng)用。

（1）概述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用

解題思路：分析衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)如何提升交通運(yùn)輸行業(yè)的效率與安全性，包括公路、鐵路、航空和海運(yùn)等領(lǐng)域的應(yīng)用案例。

（2）探討衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在位置服務(wù)中的應(yīng)用

解題思路：討論衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)如何為位置服務(wù)提供支持，如智能手機(jī)地圖應(yīng)用、實(shí)時(shí)交通信息等。

（3）分析衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在公共安全領(lǐng)域的應(yīng)用

解題思路：闡述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在緊急救援、地震監(jiān)測(cè)、消防指揮等方面的作用。

2.論述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用。

（1）衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在軍事指揮與控制中的應(yīng)用

解題思路：討論衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)如何輔助軍事指揮決策，包括戰(zhàn)略規(guī)劃和戰(zhàn)術(shù)執(zhí)行。

（2）衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在精確制導(dǎo)武器中的應(yīng)用

解題思路：分析衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)如何提高精確制導(dǎo)武器的命中精度，減少誤傷。

（3）衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在軍事通信與偵察中的應(yīng)用

解題思路：探討衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)如何增強(qiáng)軍事通信的穩(wěn)定性和偵察任務(wù)的準(zhǔn)確性。

3.論述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在導(dǎo)航定位技術(shù)發(fā)展中的作用。

（1）衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)傳統(tǒng)導(dǎo)航方式的變革

解題思路：分析衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)如何推動(dòng)傳統(tǒng)導(dǎo)航方式的轉(zhuǎn)型，提高導(dǎo)航效率和可靠性。

（2）衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與新興導(dǎo)航技術(shù)的融合

解題思路：探討衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與其他導(dǎo)航技術(shù)的結(jié)合，如GLONASS、Galileo等。

（3）衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）的影響

解題思路：闡述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)如何影響GNSS的發(fā)展，包括技術(shù)創(chuàng)新和國際合作。

4.論述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在導(dǎo)航定位精度提高方面的技術(shù)途徑。

（1）多衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)融合

解題思路：分析多系統(tǒng)融合如何提高定位精度，以及不同系統(tǒng)融合的技術(shù)方法。

（2）高精度定位技術(shù)

解題思路：探討高精度定位技術(shù)，如實(shí)時(shí)kinematic（RTK）、PPP等技術(shù)。

（3）衛(wèi)星導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)

解題思路：討論衛(wèi)星導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)（如SBAS）如何提高定位精度和可靠性。

5.論述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在未來發(fā)展中的趨勢(shì)。

（1）衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與人工智能的融合

解題思路：分析人工智能如何提升衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的功能，如預(yù)測(cè)性導(dǎo)航、自動(dòng)駕駛等。

（2）衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

解題思路：探討衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)如何支持物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，包括位置感知和智能服務(wù)。

（3）衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的全球化和標(biāo)準(zhǔn)化

解題思路：闡述衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在全球化背景下的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，以及標(biāo)準(zhǔn)化的重要性。

答案及解題思路：

答案：

解題思路：

1.對(duì)于每個(gè)論述題，首先要明確論述的主題，然后根據(jù)目錄結(jié)構(gòu)，分點(diǎn)展開論述。

2.在論述過程中，要結(jié)合最新的技術(shù)和實(shí)際案例，進(jìn)行深入分析和闡述。

3.注意邏輯性和條理性，保證論述的連貫性和完整性。

4.解題時(shí)要嚴(yán)謹(jǐn)、客觀，避免主觀臆斷和錯(cuò)誤信息。六、計(jì)算題1.計(jì)算地球同步軌道衛(wèi)星的軌道半徑。

a.給定地球同步軌道衛(wèi)星的周期為T=24小時(shí)（400秒）。

b.地球半徑R=6378.137公里。

c.萬有引力常數(shù)G=6.67430e11m3/(kg·s2)。

d.地球質(zhì)量M=5.972e24kg。

根據(jù)開普勒第三定律，軌道半徑r與周期T的關(guān)系為：

r3=(GMT2)/4π2

解此方程可得地球同步軌道衛(wèi)星的軌道半徑。

2.計(jì)算全球定位系統(tǒng)（GPS）的衛(wèi)星信號(hào)傳播時(shí)間。

a.給定GPS衛(wèi)星到接收機(jī)的距離為d=20000公里。

b.GPS信號(hào)的傳播速度v=3.0e8m/s。

衛(wèi)星信號(hào)傳播時(shí)間t=d/v。

3.計(jì)算衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的偽距測(cè)量誤差。

a.給定衛(wèi)星到接收機(jī)的距離為d=20000公里。

b.假設(shè)測(cè)量誤差為±0.5米。

偽距測(cè)量誤差=0.5米。

4.計(jì)算衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的定位精度。

a.給定定位系統(tǒng)中的定位誤差為ε=5米。

b.給定定位系統(tǒng)的測(cè)量誤差為δ=0.5米。

定位精度=ε/(1δ)。

5.計(jì)算衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的接收機(jī)靈敏度。

a.給定接收機(jī)靈敏度參數(shù)為160dBm。

b.信號(hào)功率P=174dBm。

接收機(jī)靈敏度=P接收機(jī)靈敏度參數(shù)。

答案及解題思路：

1.地球同步軌道衛(wèi)星的軌道半徑r=357公里。解題思路：通過開普勒第三定律和地球的已知參數(shù)計(jì)算得到。

2.全球定位系統(tǒng)（GPS）的衛(wèi)星信號(hào)傳播時(shí)間t=0.067秒。解題思路：使用距離和傳播速度的公式計(jì)算得到。

3.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的偽距測(cè)量誤差為0.5米。解題思路：直接給定測(cè)量誤差得到。

4.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的定位精度為9.09米。解題思路：利用定位誤差和測(cè)量誤差的關(guān)系計(jì)算得到。

5.衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中的接收機(jī)靈敏度參數(shù)為14dBm。解題思路：使用信號(hào)功率和接收機(jī)靈敏度參數(shù)的關(guān)系計(jì)算得到。七、案例分析題1.分析我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的特點(diǎn)。

特點(diǎn)：

高精度定位：北斗系統(tǒng)采用高精度信號(hào)處理技術(shù)，能夠提供厘米級(jí)的定位精度。

區(qū)域覆蓋廣：北斗系統(tǒng)覆蓋亞太地區(qū)，并計(jì)劃擴(kuò)展全球覆蓋。

多頻段應(yīng)用：北斗系統(tǒng)使用B1、B2、B3等多個(gè)頻段，提高抗干擾能力。

多種服務(wù)模式：提供公開服務(wù)、授權(quán)服務(wù)和其他增值服務(wù)。

解題思路：

研究北斗系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)格和設(shè)計(jì)目標(biāo)。

分析北斗系統(tǒng)的覆蓋范圍、信號(hào)頻率和服務(wù)模式。

比較北斗系統(tǒng)與全球其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的差異。

2.分析美國全球定位系統(tǒng)（GPS）的優(yōu)缺點(diǎn)。

優(yōu)點(diǎn)：

全球覆蓋：GPS系統(tǒng)覆蓋全球，提供24小時(shí)不間斷服務(wù)。

高精度：通過精密測(cè)量和數(shù)據(jù)處理，提供高精度定位。

多功能性：可用于導(dǎo)航、軍事、科學(xué)研究和民用等多個(gè)領(lǐng)域。

缺點(diǎn)：

信號(hào)受干擾：易受電磁干擾，定位精度可能受到影響。

受控服務(wù)限制：美國可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行控制，影響定位精度。

解題思路：

查閱GPS系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)和應(yīng)用案例。

分析GPS系統(tǒng)的全球覆蓋范圍和信號(hào)特性。

探討GPS系統(tǒng)的應(yīng)用限制和潛在風(fēng)險(xiǎn)。

3.分析歐洲伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)。

技術(shù)特點(diǎn)：

多頻段設(shè)計(jì)：使用E1、E5等多個(gè)頻段，提高抗干擾能力。

開放服務(wù)與商業(yè)服務(wù)分離：開放服務(wù)免費(fèi)提供，商業(yè)服務(wù)收費(fèi)。

安全導(dǎo)航信號(hào)：提供安全導(dǎo)航信號(hào)，保障國家安全。

解題思路：

研究伽利略系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念和頻段分