短文卫星

短文卫星篇一：卫星GPS试卷(含答案)

卫星试卷

一、 单项选择题

1、 下列不属于GPS的功能的是（B ）P10

A、定位导航B、短报文通信C、授时D、测速

2、 截止到2013年9月底，共发射了（B ）颗北斗—2系统卫星。

A、15B、16C、17D、18

3、 在20世纪50年代我国建立的1954年北京坐标系，采用的是克拉索夫斯基椭球元素，其半径和扁率分别为（B）P28

A、a=6378140、α=1/298.257B、a=6378245、α=1/298.3

C、a=6378145、α=1/298.357D、a=6377245、α=1/298.0

4、 GPS系统的空间部分由21颗工作卫星及3颗备用卫星组成，它们均匀分布在（D）相对与赤道的倾角为55°的近似圆形轨道上，它们距地面的平均高度为20200Km，运行周期为11小时58分。P9

A、3个B、4个C、5个D、6个

5、 采用大地经纬度和高程来描述空间位置的坐标系统是（B）P21

A、空间直角坐标系B、大地坐标系C、球面坐标系D、天球坐标系

6、 我国的1980西安坐标系属于（B）P27

A、地心坐标系B、参心坐标系C、站心坐标系D、地方坐标系

7、 地球的形体接近于一个赤道隆起的椭圆球，在日月引力和其他天体阴历对地球隆起部分的作用下，瞬时北天极绕平北天极顺时针的转动被称为（B）P18

A、岁差现象B、章动现象C、极移现象D、其他

8、 将瞬时平天球坐标系转换为天球坐标系称为（B）P20

A、岁差旋转B、章动旋转C、近

地点角距D、平近点角

9、 开普勒方程是描述偏近点角和（D）的关系P39

A、平均角速度B、真近点角C、近地点角距D、平近点角

10、 由于地球自转轴收到地球内部质量不均匀影响，地极点在地球表面上位置随时间而变化的现象称为（C）P21

A、岁差现象B、章动现象C、极移现象D、其他

11、 我国统一采用的北京时间与世界时相差（C）小时

A、6B、7C、8D、9

12、 确定卫星在轨道上的顺势为之的开普勒轨道参数是（C）P43

A、椭圆长半径B、轨道面倾角C、真近点角D升交点赤经

13、预报星历包括总共（D）个星历参数P51

A、14B、15C、16D、17

14、（C）是一种非周期序列，无法复制。P53

A、噪声码B、二进制码C、随机噪声码D、伪随机码

15、（D）的产生过程是由多级反馈移位寄存器构成，它是一种周期序列，可以复制，同

时具有很强的自相关性P54

A、噪声码B、二进制码C、随机噪声码D、伪随机码

16、P码的码元宽度是0.097752us，周期是267天，码率是（A）Mbps。P55

A、10.23B、10.24C、1023D、1024

17、由于P码的码元宽度为C/A码的1/10，若C/A码对应的测距误差为2.93m，那么P

码对应的测距误差为（A）m。P55

A、0.293B、2.93C、29.3D、293

18、导航电文的基本单位是帧，一帧导航电文长1500bit，包含5各子帧，每个子帧分

别含有（B）个字，每个字含30bit。

A、1B、10C、100D、1000

19、导航电文播发的速率是（D）bps，所以播送一帧电文需要30s。

A、10B、20C、30D、50

20、GPS卫星信号的载波频率fL2=（C）MHZ，波长为24.42cm。

A、120×1.023B、154×1.023C、120×10.23D、154×10.23

21、L1载波上调制有C/A码（C）P61

A、P码B、导航电文C、P码和导航电文D、C/A码

22、GPS卫星信号调制是采用（C）技术实现的。P61

A、调幅B、调频C、调相D、调码

23（A）解调技术解调的结果包含导航电文和载波信息。P62

A、码相关B、平方C、相干D、同步

24、某时刻一个完整的载波相位观测量包含（D）。P64

A、整周未知数B、整周数C、不足一整周数D、以上三者都有

25、采用GPS绝对定位必须同步观测（B）颗以上的卫星。P68

A、3B、4C、5D、6

26、几何精度因子DOP与GPS绝对定位误差（A）。P76

A、成正比B、成反比C、无关D、不确定

27、在静态相对定位载波相位观测模型??1,2(t1)???1,2(t1)???1,2(t1)中包含（D）

A、测站间求差、卫星间求差和历元间求差 P81

B、测站间求差和历元间求差

C、卫星间求差和历元间求差

D、测站间求差和卫星间求差

28、GPS系统中卫星的广播星历是由（B）编制的。

A、卫星上的处理器B、主控站C、监测站D、注入站

29、GPS卫星信号中实现码信号与载波信号的调制是将（C）与载波相乘。

A、信号序列B、码值C、码状态D、时钟脉冲P61

30、以下（D）摄动力对GPS卫星轨道的影响可以忽略。P51

A、地球非中心引力B、日月引力C、太阳光辐射压力D、大气阻力

p,qpq

二、填空题

1、GPS

2、是描述卫星运动轨道的消息，即是一组对应于某一时刻的卫星轨道根数及变率。

3、GPS根据定位时接收机天线的运动状态，GPS

4、在定位工作中，可能由于卫星信号被暂时阻挡，或收到外界干扰影响，引起卫星信号的暂时中断，使接收机计数器无法累积计数，将丢失部分整周数，这种现象叫整周跳变。

5、GPS接收机中经过放大和变频处理的信号电流进行跟踪、P157

三、判断题

（T）1、“北斗一号”定位终端是有源的，兼具发射和接收功能。

（T）2、在GPS系统中，设在阿松森岛的卫星地面站既可以作为监测站又可以作为注入

站。P11

（T）3、忽略摄动力的影响，卫星在过地球质心的平面内运动，其向径在相同的时间内

所扫过的面积相等。PPT3.14

（F）4、确定卫星轨道平面与地球体之间的相对定向的开普勒轨道参数是升交点赤经和

轨道面倾角。P40

（T）5、后处理星历是根据地面跟踪站所获得的精密观测资料计算而得到的星历，是一

种不包含外推误差的实测星历。P52

（T）6、GPS卫星星历放在导航电文的第2、第3子帧。P58

（F）7、导航电文中各子帧的前两个字均是遥测码和转换码。P57

（T）8、几何精度因子是用来衡量观测卫星的空间几何分布对定位精度的影响。P75 （F）9、在静态相对定位中卫星间求差可以消除卫星钟误差的影响。

（T）10、GPS接收机按通道数目可分为多通道接收机，序贯通道接收机和多路复用通道

接收机。P156

四、阐述载波相位伪距测量原理，写出测相伪距观测方程，并解释各符号的含

义。P59、P65

五、见下图，TDT,IAT,GPST,UTC和UT1各指什么时间系统，指出它们之间的关系。

P31

六、差分GPS按信息的发送方式可分为哪几种？它们的差分原理和定位精度有

什么不同？P89

七、全球卫星定位导航系统有哪几个？简述它们的发展历程和现状。从覆盖范

围，应用范围，系统组成和精度等方面比较它们。

短文卫星篇二：关于北斗卫星最全面的科普文

关于北斗卫星最全面的科普文

发布时间：2015-5-7

作者：奥卡姆剃刀

国际上有一个高大上的俱乐部，它只有四个会员，却吸引了各国首脑的关注和众多顶级科学家工程师的研究，这个俱乐部就是GNSS（全球导航卫星系统），四个会员分别是美国GPS、欧洲伽利略GALILEO、俄罗斯格洛纳斯GLONASS、中国北斗COMPASS。

中国北斗是个新会员，同时也是发展势头最猛的会员，北斗是咋回事？对我们的生活有什么影响？这是一个很有意思的话题。关于北斗，学术期刊上的文章有很多了，但专业文章的术语太多，普通人读不懂，而且也不会有兴趣去读。

媒体和网络上也有一些介绍性的文章，多数是彰显政府成就的宣传稿，内容比较零散，不便于读者全面了解，而且很多文章的说法并不准确，显然是非专业人士写的。科技报道不是由科技人士撰写，而是文科出身的记者捉笔，这种现象是国内科技报道的痼疾。

因为专业的原因，我一直关注着北斗，而且多年通信专业基础课的教学实践，培养了我将复杂的专业问题用通俗的语言描述出来的特长。我利用了两个月的业余时间，查阅了大量公开发行的资料，梳理出了这篇全面介绍北斗卫星的科普长文。

目录：

1、从GPS说起

2、美国是不是活雷锋？

3、中国为什么要出北斗一代

4、北斗一代为何被诟病

5、与欧洲伽利略计划的姻缘

6、亚太地区组网

7、渔业应用急先锋

8、“两客一危”与地基增强系统

9、形变监测与自动驾考

10、北斗二代的政府推广新思路

11、国际电信联盟有了自己人

1、从GPS说起

1957年10月4日，苏联发射了全世界第一颗人造地球卫星，开创了人类的空间世纪。美国对此密切关注，有一位名叫比尔.盖伊的数学家和一位叫乔治.威芬巴赫的物理学家，他们在霍普斯金的应用物理实验室里发现了一个现象，那就是这颗卫星的频率出现了偏移，经研究发现是相对运动引起的多普勒频移效应。

这两位科学家对此进行了实验研究，发现如果在地面上架设多部接收机，就可以根据接收到的信号的不同频差推算出这个卫星的具体位置，他们很高兴地把这个研究成果告诉了实验室主任弗兰克.麦克卢尔，说他们已经实现了对苏联卫星的多普勒定位跟踪。

弗兰克主任当时在做海军的一项研究，研究内容是五角大楼如何知道茫茫大海中军舰的具体位置，听到两位科学家的汇报后他眼前一亮，既然你们能够发现卫星在哪里，如果把问题反过来，卫星就能发现你们在哪里，海军军舰定位的问题有思路了！

GPS系统就按这种思路启动了，方案中需要解决的第一个问题就是：卫星该采用低、中、高哪种轨道？如果采用低轨道的话，发射成本比较低，精度比较高，但若覆盖全球的话则需要200颗卫星，这样浩大工程实在是负担不起。

如果采用高轨道，理论上三颗卫星就能覆盖全球，但除了高轨道卫星的发射难度大之外，更主要的是定位精度会很低，原因有两个：一是轨道太高会导致测量误差大，二是静止轨道与地面物体的相对速度很小，不利于使用多普勒频移的解算方法。

中轨道是比较折衷的方案，覆盖全球只需要24-36颗卫星，由于轨道是运动的，即使地面的物体不动，但相对卫星的速度也很大，这就可以充分利用多普勒频移方法了。

基于以上综合考虑，美国选择了24颗卫星的中轨道星座，1978年发射了第一颗，全系统在1995年投入运行，现有卫星30颗，分为军用和民用两种定位模式，其中民用方式向全球开放。

2、美国是不是活雷锋？

GPS是个好东西，对人们生活品质的提升相当大，例如汽车和手机导航就非常重要，人们告别了在纸制地图上找路的历史。GPS对于探险航海就更重要了，关键时刻可以救命。这么好的东西，美国又投入了巨资，居然向全世界免费，难道美国政府是活雷锋？

其实即使GPS不免费那也收不上来钱，为啥这样说呢？因为GPS是单向通信体制，这跟广播电视塔类似。广播电视塔大家都知道，它只管发射信号，到底有1个收音机听还是1万个收音机听，广播电视塔是不知道的，GPS系统也是如此，30颗卫星只管不停地向地面发信号，具体是谁在接收并使用这些信号，它是根本不知情的，既然不知情，那还怎样收钱？

通过售卖高价解码芯片来收钱行不行？答案是不行，因为GPS采用的是只发不收的单向通信机制，这对加密传输来说是先天的障碍，即使搞了加密，没几天就会被破解了，尤其是民码还要求简单易用，接收设备要求成本低廉，这对加密来说就更加困难了。

如果GPS免费，则一定会在全球形成巨大的市场，依托这套系统会产生新的国际性产业，同时会形成一股强大的国家软实力，所以说GPS免费是符合美国国家利益的。

GPS免费对全世界的民生来说是个福利，但在军事方面却是个挑战，美国敌对国家的军机战舰上当然也可以安装，美国人也禁止不了，这对美国是不是一个威胁呢？其实GPS开放的只是民码，精度比美国军方使用的军码差了十倍，先天就挫了一大截。更重要的是，万一跟美国打起了仗，人家把GPS民码给你一停，你已经很依赖GPS了，甚至连指南针都丢

了，这可就抓瞎了。如果美国不给你停GPS，而是发个欺骗码，瞄准美国的**就可能飞到自己的阵地上，这更加可怕。

所以说，他国的军备绝不能使用美国的GPS，一旦形成依赖就会像吸毒者一样无法自拔，必须要发展本国的定位导航系统。当然，发展本国的定位导航系统也只是少数大国的权利，至于泰国墨西哥等小国家其实是不必操这个心的，因为全球定位导航系统实在是太浩大，综合国力微弱的小国家们根本就造不起，还是老老实实地继续用GPS吧，这倒也省心。

3、北斗一代的由来

中国是个有抱负的大国，在定位导航卫星这事上可不能图省心，实际上从上个世纪70年代就已经开始闹心了，七五规划中提出了“新四星”计划，随后提出过单星、双星、三星、三到五颗星的区域性系统方案，以及多星的全球系统设想。研究、论证、再研究、再论证??从来就没有停止过。

80年代初期，以“两弹一星”元勋成芳允院士为首的专家团体提出了双星定位方案，这是当时公认的最优方案，但因经济条件等种种原因又搁置了十年。1991年是个重大转折点，海湾战争把中国人打醒了，美国的GPS在作战中的应用非常成功，决策层深刻意识到以后打仗没这东西是真的不行，被搁置十年的双星定位方案于是马上启动。

为啥不像美国那样搞30颗卫星的系统呢？当时的国情是又没经验又没钱，刚起步可得悠着点，从小打小闹开始吧，上来就玩大的容易搞砸锅。一定会有网友问，在空间中三个坐标才能定位，两颗卫星不够用啊？这是个好问题，双星定位方案中有个高度仪，用户需要自测高程，并将结果作为第三个坐标，这就好比是在地球中心装了一个虚拟的卫星，这就实现了三星定位。那为什么不干脆发射三颗卫星呢？原因很简单，高度仪很便宜，这个方案更省钱。

只有两颗星，当然不能像美国GPS那样搞中轨道的，轨道低了覆盖面就小，两颗中轨道卫星多数时间会在中国上空以外的地方飞行，那中国大陆还咋用呢？因此只能搞高轨道的，而且还得是静止的，这样才能妥妥地停在中国大陆的上空。

静止高轨道是双星定位的必须选择，从技术上讲这毫无疑问是正确的，但却埋下了性能不强的隐患，这就是要谈的下一个问题，北斗一代被诟病。

4、北斗一代被诟病

MH370失联后出现了很多科普，令公众熟悉了多普勒效应这个名词，那多普勒效应对卫星来说到底是好事还是坏事呢？这要看是哪一种卫星，多普勒效应对导航定位卫星来说是好事，因为卫星相对地面物体被测物体的相对速度越大，多普勒效应越明显，定位就会更加准确，这甚至是定位导航卫星的核心原理基础。

但是，多普勒效应对通信卫星来说就是坏事了，因为频率偏移会导致通信失败，必须得做修正。例如位于印度洋上空的亚太国际通信卫星就是相对地面固定的，失联的MH370在最后阶段发出的7次探寻信号被这颗卫星测出了频率偏移，这本来是要被修正掉的数据，没想到这却成了推测飞机航迹的唯一证据。用一句话总结就是：用通信卫星干了定位卫星的活，把本来是坏事的多普勒效应变成了好事。

既然中国的这两颗卫星是静止轨道的，自然可以与国际通信卫星一样完成通信任务，于是既能定位又能通信就被设计成为了北斗一代的技术特点，而GPS等其它定位导航系统都是不支持通信功能的。

美国GPS不具备北斗这样的通信功能，这真不能说人家技术落后，因为人家的卫星系统是各司其职的，定位卫星和通信卫星两套系统的性能都很优异。而中国北斗一代是身兼两职，听起来功能更加全面，其实是中国把定位卫星打到了通信卫星的轨道上，自然能收获了通信这个副业。

毕竟定位才是北斗一代的主业，大部分的信道资源都必须让给定位数据的传送，所以留给通信的信道资源就很少，它无法完成实时的话音通信，只能完成短信功能。

由于这两颗星的轨道很高，导致了地面被测物体与卫星的相对速度很低，于是多普勒效应就不明显，其定位精度自然远远比不过GPS。因此虽然官方宣传的北斗一代既能通信又能定位是独特优势，其实是通信功能跟国际海事卫星差得多，定位功能比GPS卫星差得多，通信和定位虽说啥都能干，但啥性能都不行。

平心而论，北斗一代已经达到了设计指标，工程是非常成功的，毕竟就只有两颗星嘛，咋能跟几十颗的海事通信卫星和GPS卫星相比呢，好比是你花了800块买了部双卡双待的山寨机，骂它不如苹果手机好，这其实并不公平。

不妨做个假设，假如没有国际海事卫星和GPS卫星的话，那既能定位又能通信的北斗一代就是光芒四射的，但问题是北

短文卫星篇三：阅读短文

（2011?台州）时，连接方式为串联，当其中一只灯丝熔断，其它却仍能发光，如图甲

，这为什么呢？他仔细观察灯泡构造如图乙，查阅得知细金属丝表面涂有绝缘物质；取一只完好，按图丙电路进行实验，电源电压为7.5V，数据及现象记录如下表

实验次数 电压（V） 电流（A） 亮度

1 0.3 0.06 不发红

2 1 0.10 弱光

3 2 0.12 较亮

4 4 亮

5 6 0.20 很亮

6 7.5 0 灯丝烧断

请依据上述信息完成以下问题：

（1）第4次实验电流表示数如图丁，其读数为安； （2）从数据中，通过电流与电压不成正比，其原因；

彩灯电阻因温度的变化而发生改变（提到电阻发生变化等类似答案均可） （3）能证实灯丝支架与细金属丝之间有绝缘物质实验现象； 第6次实验时灯丝两端电压等于电源电压（或7.5V）

（4）请依据结构及实验现象，推测串中一只灯丝熔断其它却仍能发光原因 在220伏（较高电压）下，细金属丝表面的绝缘层被击穿（提到绝缘体变成导体等其它

类似答案均可）

如图甲是我国某地区风力发电的外景,风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成。

（1） 风力发电利用的是风能，风能是清洁的、 可再生 （可再生/不可再生）能源。 （2） 风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能，通常用密度小，硬度_大_（大/小）

的复合材料制成；叶片形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图乙所示，由于叶片两面空气流速不同产生压强差，而受到向_上_（上/下）的力使风叶旋转。

（3） 风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，利用__电磁感应__原理。实现机械能

转化为电能。

（4） 某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示，由图像得到的下列信息，正确 的有哪些 B D

A.只要有风，机组就能产生电能 B.风速过大，机组不会产生电能 C.风速越大，机组产生的电功率一定越大

D.风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变

（5） 下表给出了在不同风速下某风机获得的能量：

观察后一次风速与

前一次风速的比值，再观察后一次获得能量与前一次能量的比值 ①对表格进行分析，你发现该风机1s内获得的能量与风速的定量关系是风机获得的能量与风速的三次方成正比（或风机获得的能量与风速的三次方的比值是定值或风速越大，风机获得的能量越大） （用文字叙述）；

②当风速为5m/s时，这台风机工作1s所产生的电能可供1只“220V 100W”电灯正常工作10s，求风机发电的效率。 W电=Pt=100W×10s=1000J

η=W电/W总=1000J/104J=10%(理解风机发电的效率）

新型发热材料──PTC

PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成，目前家用的陶瓷暖风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的。

PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻值随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居里点温度”。用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功效，应用十分广泛。

（1）家用固体电热灭蚊器就使用了PTC陶瓷电热组件，如图为其电阻随温度变化的图象，由图可知，该PTC材料的居里点温度为________℃。

（2）家用固体电热灭蚊器工作时的温度基本恒定在165℃左右，若它的温度高于165℃时，电阻__________，功率____________，使其温度__________（以上均填变化情况）；反之，也能自动调节。因此用PTC材料制成的电热器具有自动调节的功能。 （3）某同学利用PTC电阻设计了一个“过热自动报警电路”：将PTC电阻安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，指示灯亮；当环境温度超过PTC电阻的居里点温度时，由于电阻变化，导致电磁铁磁性减弱，使警铃响。请帮他将如图所示的电路连接完整。（4）你认为该“过热自动报警电路”的设计或在使用过程中有何不足？（指出一点即可）

为了满足人们对能源不断增长的需要，科学家们设想在空间建立太阳能电站来利用太阳能．这种空间太阳能电站建在地球同步轨道上，其工作过程如图所示．在太阳能收集板上铺设太阳能电池，通过它把太阳能转化成电能，再通过天线将电能以微波的形式发送至地面接收站． 已知太阳能收集板长10km、宽5km，太阳光在它的表面处每平方米的功率为1.4×103W，太阳能电池的光电转化效率为10%，微波的频率为2.5×109Hz，空间太阳能电站向地面的输电效率可达80%．

（1）太阳发出的具大能量来源于太阳内部的氢原子核发生的____________（选填“核聚变”或“核裂变”）．

（2）太阳能电站相对于地面接收站是___________（选填“运动”或“静止”）的，空间太阳能电站工作时，地面接收站的接收功率是__________________W．

（3）试计算在输电过程中所使用的微波的波长．

磁 悬 浮 列 车

磁悬浮列车是由无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统组成的新型交通工具，是高新

技术的产物．上海磁悬浮列车示范运营线项目于2006年4月26日正式通过国家竣工验收．正线全长约30km，设计最高运行时速430km／h，单向运行时间7min20s．

(1)上海磁悬浮列车的结构如图甲所示．要使列车悬浮起来，车身线圈的上端是_________极．若列车总质量是20t，磁悬浮列车行驶时，强大的磁力使列车上升10mm，那么上升过程中磁力对列车做功_________J．(g取10N／kg)

(2)如果列车在单向运行过程中，只停靠一站，那么，停靠时间约为_________s(设磁悬浮列车全程均以360km／h的速度行驶)．

(3)图乙是另一种磁悬浮列车的设计原理图，A是磁性稳定的电磁铁，安装在铁轨上，B是安装在车身上(紧靠铁轨上方)的电阻非常小的螺线管．B中电流方向如图乙所示，请在图中标出通电螺线管的N极，螺线管B与电磁铁A之间相互_________ (选填“排斥”或“吸引”)，从而使列车悬浮在铁轨上方．

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