2005《GPS原理与应用》教学大纲

1、精选优质文档-倾情为你奉上GPS测量原理及应用教学大纲课程编码：课程名称：GPS测量原理及应用英文名称：Principle and Applying of GPS surveying开课学期：6学时/学分：32/2(其中实验教学：12学时)课程类型：学科基础必修课开课专业：测绘工程专业选用教材：徐绍铨，GPS测量原理与应用，武汉大学出版社，2000主要参考书：1、邱致和、王万义，GPS原理与应用，电子工业出版社，20002、孔祥元，控制测量学，武汉大学出版社，20003、赵大鹏，GPS卫星测量原理与应用，测绘出版社，20044、李汝昌、王祖英，地图投影，中国地质大学出版社，19995、刘基余，

2、GPS卫星导航定位原理与方法，科学出版社，20046、张勤、李家权，GPS测量原理及应用，科学出版社，20057、李青岳、陈永奇，工程测量学，测绘出版社，1995执笔人：于小平一、课程性质、目的与任务GPS测量原理及应用是一门学科基础必修课。这门课主要向学生传授全球定位系统的原理及其在测绘领域中的应用。通过教学，使学生掌握GPS测量的基本原理、GPS网设计的基本方法、外业观测方法与内业数据处理流程，了解一种GPS接收机的动态、静态作业方法和内业数据处理方法。学生学完本课程后，会应用GPS原理，解决与处理工程建设中有关测量问题。二、教学基本要求1. 全面掌握控制测量的基本理论和方法，对有控制测量

3、有全面认识。2. 全面了解我国控制测量的建立方法和各级别网的精度。3. 系统掌握本学科的基本概念、基本理论以及有关的制度。4. 注重培养学生的实践、动手能力，采用理论与实践相结合，理论讲述与实例分析相结合的方法进行教学，培养和提高学生分析问题和解决问题的能力，使学生完成本门课程的学习任务之后，能够自觉地对实践中存在的问题进行反思并提出解决办法。三、各章节内容及学时分配第一章 绪论（4学时）一、卫星定位技术的现状和发展二、GPS系统的构成三、GPS定位技术原理四、GPS定位技术在国民经济建设中的应用教学提示：通过本章的教学，使同学们了解卫星定位技术的现状和发展，尤其是GPS系统的发展，掌握GPS

4、系统的构成，各构成部分的主要功能，了解GPS定位技术在国民经济建设中的应用，体会生产的需要是推动测绘科学发展的源动力，重点掌握GPS测量原理的研究内容，理解GPS在国民经济发展中的地位及其与邻近学科关系，在了解GPS的发展趋势的基础上，明确自己在未来测绘事业发展中的责任。第二章 坐标系统和时间系统（4学时）一、GPS坐标系统和时间系统二、天球坐标系与地球坐标系三、WGS-84坐标系四、各坐标系之间的转换关系教学提示：在本章的教学过程中，同学们需要理解建立坐标系统和时间系统的目的、意义，理解天球坐标系与地球坐标系的定义、建立的方法与目的，掌握WGS-84和我国大地坐标系的定义方法，各种参数，理解

5、各坐标系之间的转换关系，理解常用时间系统的定义方法。第三章 卫星运动基础及GPS星历（4学时）一、卫星的无摄运动二、卫星受摄运动三、GPS卫星星历教学提示：本章内容较难理解，主要讲述卫星的无摄运动、卫星受摄运动，要了解GPS卫星星历的主要内容。第四章 GPS卫星的导航电文和卫星信号 （4学时）一、GPS卫星导航电文二、GPS卫星信号三、卫星位置的计算方法四、GPS接收机的工作原理教学提示：在本章的教学过程中，同学们需要掌握GPS卫星导航电文的主要内容，掌握卫星位置的计算方法，了解GPS卫星信号的结构、产生方法，了解GPS接收机的工作原理。掌握GPS进行高程测量的原理和GPS与水准测量联合进行测

6、量确定高程异常的方法。第五章 GPS卫星定位基本原理 （4学时）一、伪距测量基本原理二、载波相位测量基本原理 三、绝对定位与相对定位四、差分GPS定位原理教学提示：本章内容较难理解，主要讲述伪距测量基本原理，载波相位测量基本原理，绝对定位与相对定位的概念，差分GPS定位原理。通过教学，使学生了解各种方法的原理同时了解GPS控制网的布设和内外业数据处理一体化的有关软件。第六章 GPS导航（2学时）一、GPS卫星导航的原理二、GPS测时、测姿态的原理三、卫星导航方法教学提示：本章主要介绍GPS卫星导航的原理，主要是提供手持式GPS在为水文地质勘探、工程地质勘探和水文测验进行测量是能提供那些数据。了

7、解GPS测时、测姿态的原理，掌握卫星导航方法。第七章 GPS测量的误差来源及其影响（4学时）一、GPS测量主要误差分类方法二、信号传播有关的误差及其改正方法三、卫星有关的误差及其改正方法四、接收机有关的误差及其改正方法教学提示：通过本章教学，使同学们了解GPS测量主要误差分类方法，理解与信号传播有关的误差及其改正方法，理解与卫星有关的误差及其改正方法，理解与接收机有关的误差及其改正方法，了解其它误差和改正方法。第八章 GPS测量的设计与实施（4学时）一、GPS技术设计方法二、GPS外业测量三、GPS测量的作业模式四、数据预处理方法教学提示：通过本章的教学，使学生们掌握GPS技术设计方法，掌握G

8、PS外业准备、技术设计书编写、外业实施方法，掌握GPS测量的作业模式，掌握数据预处理方法及观测成果的质量检核方法。尤其要求学生能根据给定的网型，进行自主设计和数据处理。第九章 GPS测量成果整理和应用（2学时）一、GPS基线向量的解算方法二、GPS定位成果的坐标转换三、基线向量网的平差四、GPS高程的常用算法五、GPS应用教学提示：在本章的教学环节中，主要让学生们掌握GPS基线向量的解算方法，掌握GPS定位成果的坐标转换方法，掌握基线向量网的平差方法，掌握GPS高程的常用算法，了解GPS的应用范围，能建立模型进行分析同时了解国外的一些GPS测量软件处理方法。四、实验a) 实验目的与任务GPS在

9、目前应用越来越广，与测量学科更有着不可分割的关系，很多概念和知识是学习GPS的基础。野外勘测中的某些情况下，也必须用测量的方法来确定其点位和方向。因此，学习本课程的目的，一是掌握GPS在测定点位和测定高程的方法，二是了解有关GPS-RTK知识，为其它领域和专业课服务。b) 实验教学基本要求1. GPS仪器的使用：了解GPS的构造，掌握GPS测量的原理与方法。2. GPS软件的使用：掌握软件的数据采集原理、解算方法，学生能够根据实验条件，自己进行设计，独立计算测设数据并完成野外测量。3. GPS导线测量：掌握GPS导线测量的方法，理解GPS导线测量数据处理的方法。4. GPS水准测量：掌握GPS

10、水准测量的目的意义、GPS水准测量的方法和过程，了解GPS水准进行高程异常分析的简单方法。5. GPS星形网和边连式方法的比较：了解GPS星形网测量的方法，掌握星形网测量观测的方法和过程。6. 国外天宝5700软件的使用：了解利用国外天宝5700软件转换数据的方法和过程，并进行数据处理。c) 实验教材或指导书：GPS测量原理及应用实验指导书d) 实验项目一览表序号实验项目内容提要实验类型学时分配主要仪器设 备实验地点备注1GPS仪器的使用了解GPS的构造，掌握GPS测量的原理与方法。验证2诺瓦泰2100校内必修2GPS软件的使用掌握软件的数据采集原理、解算方法，学生能够根据实验条件，自己进行设计，独立计算测设数据并完成野外测量。设计2诺瓦泰2100水工楼322必修3GPS导线测量掌握GPS导线测量的方法，理解GPS导线测量数据处理的方法。验证2诺瓦泰2100文化广场必修4GPS水准测量掌握GPS水准测量的目的意义、GPS水准测量的方法和过程，了解GPS水准进行高程异常分析的简单方法。验证2诺瓦泰2100校内必修5GPS星形网和边连式方法的比较了解GPS星形网测量的方法，掌握星形网测量观测的方法和过程。综合2诺瓦泰2100文化广场必修6国外天宝5700软件的使用了解利用国外天