GPS原理與應(yīng)用教學(xué)大綱

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上中南林業(yè)科技大學(xué)課程教學(xué)大綱GPS原理與應(yīng)用課程教學(xué)大綱一、 課程基本信息課程代碼：××××××（內(nèi)容為宋體，小5號字）課程名稱：GPS原理與應(yīng)用課程性質(zhì)：基礎(chǔ)課適用專業(yè)：測繪工程開課學(xué)期：秋季學(xué)期總 學(xué) 時：48學(xué)時總 學(xué) 分：3學(xué)分預(yù)修課程：測量學(xué)、測量平差、大地測量課程簡介：自1957年10月人類把第一顆地球人造衛(wèi)星送人太空以來，空間科學(xué)即以非常迅猛的速度發(fā)展。60年代問世的地球人造衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)，到70年代已發(fā)展為全球定位系統(tǒng)（GPS），它可以向人類提供全球、全天候、高精度實時導(dǎo)航與定位服務(wù)。GPS

2、定位技術(shù)從問世之初取代常規(guī)大地測量和工程控制測量，發(fā)展到目前，它已滲入工程測量、地籍測量、交通管理、導(dǎo)航、地理信息系統(tǒng)、海洋、氣象和地球空間研究等許多領(lǐng)域。差分GPS（DGPS）與相位差分GPS（RTK）技術(shù)，實現(xiàn)了高精度實時動態(tài)導(dǎo)航與定位，可以在一個瞬間獲得厘米級精度的測站坐標。GPS全站儀己經(jīng)向傳統(tǒng)的全站儀發(fā)起了挑戰(zhàn)。GPS定位技術(shù)日益廣泛應(yīng)用，使它成為測繪類專業(yè)本科生的一門必修課程。推薦教材：GPS原理與應(yīng)用武漢：武漢大學(xué)出版社，2002.10參考書目：.劉基余編著，GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位原理與方法，北京：科學(xué)出版社，2003.8；魏二虎、黃勁松編著，GPS測量操作與數(shù)據(jù)處理，武漢：武漢大學(xué)

3、出版社，2004.6；周忠謨、易杰軍、周琪編著，GPS衛(wèi)星測量原理與應(yīng)用，北京：測繪出版社，1992.5；劉基余等編著，全球定位系統(tǒng)原理及其應(yīng)用，北京：測繪出版社，1993.10；劉大杰、施一民、過靜君編著，全球定位系統(tǒng)（GPS）的原理與數(shù)據(jù)處理，上海：同濟大學(xué)出版社，1996.8； 二、課程總目標 1、能力培養(yǎng)的要求 要求學(xué)生對全球定位系統(tǒng)（GPS）的測量原理具有較強的理解能力，對GPS測量的內(nèi)外業(yè)具有較強的動手能力，對應(yīng)用計算機進行GPS測量數(shù)據(jù)處理具有較強的動手能力，對GPS在其他領(lǐng)域的應(yīng)用情況應(yīng)有一定的自學(xué)能力。2、本課程的重點和難點 GPS定位系統(tǒng)的坐標系、GPS衛(wèi)星的測距碼信號與偽

4、距測量原理、GPS衛(wèi)星的載波信號與相位測量原理、GPS靜態(tài)定位原理、整周未知數(shù)的確定方法與周跳分析、GPS動態(tài)定位原理、GPS定位測量中的坐標轉(zhuǎn)換、GPS基線向量解算與網(wǎng)平差。3、選修課程及其基本要求大地測量學(xué)：了解大地測量學(xué)的性質(zhì)、任務(wù)及方法；大地坐標系的建立：了解各種大地坐標系的建立方法及其應(yīng)用，了解不同坐標系之間的轉(zhuǎn)換方法； 空間大地測量學(xué)或衛(wèi)星大地測量學(xué)：了解如何利用對人造地球衛(wèi)星和銀河系外射電源的觀測資料，以解決大地測量所需解決的問題。三、理論教學(xué)內(nèi)容與目標（48學(xué)時）第一章 緒論授課時間4學(xué)時單元目標與要求 本章主要介紹GPS衛(wèi)星系統(tǒng)的產(chǎn)生，發(fā)展和運行，了解GPS及其世界主要導(dǎo)航系

5、統(tǒng)的工作原理和組成部分，舉例說明GPS在生產(chǎn)中的應(yīng)用。授課內(nèi)容（包括重點和難點）1 GPS衛(wèi)星定位技術(shù)的發(fā)展 2 GPS定位系統(tǒng)的組成 3 GPS定位系統(tǒng)在國民經(jīng)濟建設(shè)中的應(yīng)用重點：GPS定位原理難點：GPS技術(shù)的應(yīng)用范圍第二章 坐標系統(tǒng)和時間系統(tǒng) 授課時間6學(xué)時單元目標與要求 本章主要介紹天球和地球坐標系統(tǒng)，各種不同的坐標系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換關(guān)系；介紹不同的時間基準和GPS時間的表示方法。授課內(nèi)容（包括重點和難點）1 天球和地球坐標的定義和轉(zhuǎn)換2 不同坐標系的實現(xiàn)和轉(zhuǎn)換函數(shù)3 不同時間基準和GPS時間及其表示方法重點：坐標系統(tǒng)的建立和轉(zhuǎn)換難點：七參數(shù)坐標轉(zhuǎn)換方法的實現(xiàn)第3章 衛(wèi)星運動基礎(chǔ)和GPS衛(wèi)星星

6、歷授課時間4學(xué)時單元目標與要求 本章主要介紹衛(wèi)星運動學(xué)的基礎(chǔ)知識，通過衛(wèi)星運動得到衛(wèi)星的星歷及其在定位中的作用。1 衛(wèi)星運動學(xué)概論和基礎(chǔ)理論2 衛(wèi)星的無攝運動3 衛(wèi)星的受攝運動4 GPS衛(wèi)星星歷重點：GPS衛(wèi)星星歷難點：衛(wèi)星星歷的分類及其作用第4章 GPS衛(wèi)星的導(dǎo)航電文和衛(wèi)星信號授課時間6學(xué)時單元目標與要求 本章介紹衛(wèi)星的導(dǎo)航電文和衛(wèi)星位置計算方法，及其接收機的工作原理1 GPS衛(wèi)星的導(dǎo)航電文2 GPS衛(wèi)星信號3 GPS衛(wèi)星位置的計算4 GPS接收機工作原理重點：GPS衛(wèi)星位置的計算難點：位置計算的程序?qū)崿F(xiàn)第5章 GPS衛(wèi)星定位基本原理授課時間8學(xué)時單元目標與要求本章介紹GPS衛(wèi)星定位的基本原

7、理，分別論述了偽距和載波相位測量的定位原理和相關(guān)關(guān)鍵問題。1 概述2 偽距測量3 載波相位測量4 整周跳變的修復(fù)5 GPS絕對定位和相對定位6 美國的GPS政策7 差分GPS定位原理重點：載波相位定位原理難點：周跳和整周模糊度的解算方法第6章 GPS測量誤差來源及其影響授課時間6學(xué)時單元目標與要求 本章介紹GPS測量過程中主要誤差的分類及其處理方法1 GPS測量主要誤差的分類2 與信號傳播有關(guān)的誤差3 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差4 與接收機有關(guān)的誤差5 其他誤差重點：GPS誤差的分類難點：不同分類誤差的處理方法第7章 GPS測量的設(shè)計與實施授課時間6學(xué)時單元目標與要求本章介紹GPS外業(yè)觀測方案的設(shè)計與實

8、施，并通過不同等級的觀測確定外業(yè)觀測模式和布設(shè)方案1 GPS測量的技術(shù)設(shè)計2 GPS測量的外業(yè)準備及其技術(shù)設(shè)計書的編寫3 GPS測量的外業(yè)實施4 GPS測量的作業(yè)模式5 數(shù)據(jù)預(yù)處理以及觀測成果的質(zhì)量檢核6 技術(shù)總結(jié)和上交資料重點：外業(yè)工作的實施和作業(yè)模式難點：數(shù)據(jù)預(yù)處理及其觀測成果的質(zhì)量檢核第8章 GPS測量數(shù)據(jù)處理授課時間8學(xué)時單元目標與要求本章介紹GPS基線解算的原理與方法，并對計算成果進行坐標轉(zhuǎn)換，進行基線向量的網(wǎng)平差。8.1 概述8.2 GPS基線向量的解算8.3 GPS定位成果的坐標轉(zhuǎn)換8.4 基線向量網(wǎng)平差8.5 GPS高程重點：GPS基線向量的解算難點：基線向量的平差四、教學(xué)指南 GPS測量內(nèi)容廣、規(guī)范全、自檢條件好、實踐性強，因此，不但要學(xué)習(xí)基本理論、基本原理，更重要的是要熟練地掌握現(xiàn)代測繪的新技術(shù)、新方法和新成果的應(yīng)用，具有較強的分析問題、處理問題、解決實際問題的能力。在教學(xué)手段上采用CAI教學(xué)法，利用計算機和投影儀將聲音、文字、圖像和動畫有機結(jié)合，增大信息量，提高教學(xué)效果；強化實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。五、作業(yè)作業(yè)量