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(hào)字）課程名稱(chēng)：GPS原理與應(yīng)用課程性質(zhì)：基礎(chǔ)課適用專(zhuān)業(yè)：測(cè)繪工程開(kāi)課學(xué)期：秋季學(xué)期總 學(xué) 時(shí)：48學(xué)時(shí)總 學(xué) 分：3學(xué)分預(yù)修課程：測(cè)量學(xué)、測(cè)量平差、大地測(cè)量課程簡(jiǎn)介：自1957年10月人類(lèi)把第一顆地球人造衛(wèi)星送人太空以來(lái)，空間科學(xué)即以非常迅猛的速度發(fā)展。60年代問(wèn)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(lèi)提供全球、全天候、高精度實(shí)時(shí)導(dǎo)航與定位服務(wù)。GPS

2、定位技術(shù)從問(wèn)世之初取代常規(guī)大地測(cè)量和工程控制測(cè)量，發(fā)展到目前，它已滲入工程測(cè)量、地籍測(cè)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(shí)現(xiàn)了高精度實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)導(dǎo)航與定位，可以在一個(gè)瞬間獲得厘米級(jí)精度的測(cè)站坐標(biāo)。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(cè)繪類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科生的一門(mén)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(shū)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(cè)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(cè)量原理與應(yīng)用，北京：測(cè)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(cè)繪出版社，1993.10；劉大杰、施一民、過(guò)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(jì)大學(xué)出版社，1996.8； 二、課程總目標(biāo) 1、能力培養(yǎng)的要求 要求學(xué)生對(duì)全球定位系統(tǒng)（GPS）的測(cè)量原理具有較強(qiáng)的理解能力，對(duì)GPS測(cè)量的內(nèi)外業(yè)具有較強(qiáng)的動(dòng)手能力，對(duì)應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行GPS測(cè)量數(shù)據(jù)處理具有較強(qiáng)的動(dòng)手能力，對(duì)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(diǎn)和難點(diǎn) GPS定位系統(tǒng)的坐標(biāo)系、GPS衛(wèi)星的測(cè)距碼信號(hào)與偽

4、距測(cè)量原理、GPS衛(wèi)星的載波信號(hào)與相位測(cè)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(dòng)態(tài)定位原理、GPS定位測(cè)量中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、GPS基線(xiàn)向量解算與網(wǎng)平差。3、選修課程及其基本要求大地測(cè)量學(xué)：了解大地測(cè)量學(xué)的性質(zhì)、任務(wù)及方法；大地坐標(biāo)系的建立：了解各種大地坐標(biāo)系的建立方法及其應(yīng)用，了解不同坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換方法； 空間大地測(cè)量學(xué)或衛(wèi)星大地測(cè)量學(xué)：了解如何利用對(duì)人造地球衛(wèi)星和銀河系外射電源的觀測(cè)資料，以解決大地測(cè)量所需解決的問(wèn)題。三、理論教學(xué)內(nèi)容與目標(biāo)（48學(xué)時(shí)）第一章 緒論授課時(shí)間4學(xué)時(shí)單元目標(biāo)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(yùn)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(shuō)明GPS在生產(chǎn)中的應(yīng)用。授課內(nèi)容（包括重點(diǎn)和難點(diǎn)）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(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的應(yīng)用重點(diǎn)：GPS定位原理難點(diǎn)：GPS技術(shù)的應(yīng)用范圍第二章 坐標(biāo)系統(tǒng)和時(shí)間系統(tǒng) 授課時(shí)間6學(xué)時(shí)單元目標(biāo)與要求 本章主要介紹天球和地球坐標(biāo)系統(tǒng)，各種不同的坐標(biāo)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換關(guān)系；介紹不同的時(shí)間基準(zhǔn)和GPS時(shí)間的表示方法。授課內(nèi)容（包括重點(diǎn)和難點(diǎn)）1 天球和地球坐標(biāo)的定義和轉(zhuǎn)換2 不同坐標(biāo)系的實(shí)現(xiàn)和轉(zhuǎn)換函數(shù)3 不同時(shí)間基準(zhǔn)和GPS時(shí)間及其表示方法重點(diǎn)：坐標(biāo)系統(tǒng)的建立和轉(zhuǎn)換難點(diǎn)：七參數(shù)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換方法的實(shí)現(xiàn)第3章 衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)和GPS衛(wèi)星星

6、歷授課時(shí)間4學(xué)時(shí)單元目標(biāo)與要求 本章主要介紹衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，通過(guò)衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)得到衛(wèi)星的星歷及其在定位中的作用。1 衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)學(xué)概論和基礎(chǔ)理論2 衛(wèi)星的無(wú)攝運(yùn)動(dòng)3 衛(wèi)星的受攝運(yùn)動(dòng)4 GPS衛(wèi)星星歷重點(diǎn)：GPS衛(wèi)星星歷難點(diǎn)：衛(wèi)星星歷的分類(lèi)及其作用第4章 GPS衛(wèi)星的導(dǎo)航電文和衛(wèi)星信號(hào)授課時(shí)間6學(xué)時(shí)單元目標(biāo)與要求 本章介紹衛(wèi)星的導(dǎo)航電文和衛(wèi)星位置計(jì)算方法，及其接收機(jī)的工作原理1 GPS衛(wèi)星的導(dǎo)航電文2 GPS衛(wèi)星信號(hào)3 GPS衛(wèi)星位置的計(jì)算4 GPS接收機(jī)工作原理重點(diǎn)：GPS衛(wèi)星位置的計(jì)算難點(diǎn)：位置計(jì)算的程序?qū)崿F(xiàn)第5章 GPS衛(wèi)星定位基本原理授課時(shí)間8學(xué)時(shí)單元目標(biāo)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(cè)量的定位原理和相關(guān)關(guān)鍵問(wèn)題。1 概述2 偽距測(cè)量3 載波相位測(cè)量4 整周跳變的修復(fù)5 GPS絕對(duì)定位和相對(duì)定位6 美國(guó)的GPS政策7 差分GPS定位原理重點(diǎn)：載波相位定位原理難點(diǎn)：周跳和整周模糊度的解算方法第6章 GPS測(cè)量誤差來(lái)源及其影響授課時(shí)間6學(xué)時(shí)單元目標(biāo)與要求 本章介紹GPS測(cè)量過(guò)程中主要誤差的分類(lèi)及其處理方法1 GPS測(cè)量主要誤差的分類(lèi)2 與信號(hào)傳播有關(guān)的誤差3 與衛(wèi)星有關(guān)的誤差4 與接收機(jī)有關(guān)的誤差5 其他誤差重點(diǎn)：GPS誤差的分類(lèi)難點(diǎn)：不同分類(lèi)誤差的處理方法第7章 GPS測(cè)量的設(shè)計(jì)與實(shí)施授課時(shí)間6學(xué)時(shí)單元目標(biāo)與要求本章介紹GPS外業(yè)觀測(cè)方案的設(shè)計(jì)與實(shí)

8、施，并通過(guò)不同等級(jí)的觀測(cè)確定外業(yè)觀測(cè)模式和布設(shè)方案1 GPS測(cè)量的技術(shù)設(shè)計(jì)2 GPS測(cè)量的外業(yè)準(zhǔn)備及其技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)的編寫(xiě)3 GPS測(cè)量的外業(yè)實(shí)施4 GPS測(cè)量的作業(yè)模式5 數(shù)據(jù)預(yù)處理以及觀測(cè)成果的質(zhì)量檢核6 技術(shù)總結(jié)和上交資料重點(diǎn)：外業(yè)工作的實(shí)施和作業(yè)模式難點(diǎn)：數(shù)據(jù)預(yù)處理及其觀測(cè)成果的質(zhì)量檢核第8章 GPS測(cè)量數(shù)據(jù)處理授課時(shí)間8學(xué)時(shí)單元目標(biāo)與要求本章介紹GPS基線(xiàn)解算的原理與方法，并對(duì)計(jì)算成果進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，進(jìn)行基線(xiàn)向量的網(wǎng)平差。8.1 概述8.2 GPS基線(xiàn)向量的解算8.3 GPS定位成果的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換8.4 基線(xiàn)向量網(wǎng)平差8.5 GPS高程重點(diǎn)：GPS基線(xiàn)向量的解算難點(diǎn)：基線(xiàn)向量的平差四、教學(xué)指南 GPS測(cè)量?jī)?nèi)容廣、規(guī)范全、自檢條件好、實(shí)踐性強(qiáng)，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(cè)繪的新技術(shù)、新方法和新成果的應(yīng)用，具有較強(qiáng)的分析問(wèn)題、處理問(wèn)題、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在教學(xué)手段上采用CAI教學(xué)法，利用計(jì)算機(jī)和投影儀將聲音、文字、圖像和動(dòng)畫(huà)有機(jī)結(jié)合，增大信息量，提高教學(xué)效果；強(qiáng)化實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。五、作業(yè)作業(yè)量