《GPS应用技术》课程教学大纲

GPS应用技术GPSApplicationsandTechnology【课程编号】RZ26103 【课程类别】专业任选课【学分数】2 【学时数】40=30+6+4 【先修课程】高等数学，电子技术【适用专业】物理学一、教学目的、任务GPS卫星定位技术已广泛应用于测绘、地理、导航、天文、通讯、国防和其它许多领域，GPS卫星定位技术的迅速发展使空间信息的采集与定位的方式方法发生了巨大的变化，GPS、GIS、RS技术的集成应用已成为电子与通信领域不可缺少的技术手段。通过该课程的学习，可以使学生掌握GPS的基本原理与应用，服务于国民经济和国防现代化建设。二、课程教学的基本要求使学生比较全面地了解GPS的基本理论、定位原理、实际作业和GPS在相关学科、行业中的各种应用。三、教学内容和学时分配30+6+4=40第一章概述、3学时（课堂讲授3学时）1.1卫星定位技术发展概况1.2GPS的特点1.3GPS系统的组成1.4GPS的应用GPS概述1、 GPS的基本概念教学要求：了解GPS的特点及其应用第二章 GPS定位的坐标系统及时间系统5学时（课堂讲授5学时）第2章2.1协议天球坐标系2.2协议地球坐标系2.3协议地球坐标系与协议天球坐标系的转换2.4国家坐标系与地方坐标系2.5WGS-84坐标系2.6时间系统教学要求：理解卫星星座及轨道定位原理。第三章卫星运动及GPS卫星信号3学时（课堂讲授3学时）3.1概述3.2卫星的无摄运动3.3卫星的瞬时位置与瞬时速度计算3.4地球人造卫星的受摄运动3.5GPS卫星星历3.6GPS卫星的伪随机测距码3.7GPS导航电文3.8伪距测量原理3.9卫星的载波信号及相位测量原理3.10美国政府关于GPS卫星信号的SA政策教学要求：了解卫星的运动，理解卫星的载波信号及相位测量原理。第四章GPS定位原理3学时（课堂讲授3学时）4.1GPS绝对定位原理4.2观测卫星的几何分布与GPS授时4.3GPS相对定位原理4.4差分GPS测量原理4.5广域差分GPS4.6整周未知数的确定方法与周跳分析教学要求：理解GPS定位原理，了解授时方法。第五章GPS测量的误差来源3学时（课堂讲授3学时）5.1GPS测量误差的分类5.2与GPS卫星有关的误差5.3与卫星信号传播有关的误差5.4与接收机有关的误差5.5其他误差来源教学要求：了解测量误差的来源。第六章GPS测量技术设计与外业施测3学时（课堂讲授3学时）6.1GPS测量的技术设计6.2GPS控制网的图形设计及设计原则6.3GPS控制网的优化设计6.4GPS测前准备及技术设计书的编写6.5GPS测量外业实施6.6技术总结与上交资料教学要求：了解GPS测量技术设计及GPS测量外业实施第七章GPS测量数据处理3学时（课堂讲授3学时）7.1概述7.2GPS基线向量的解算7.3GPS控制网的三维平差7.4GPS基线向量网的二维平差7.5GPS高程7.1概述7.2GPS基线向量的解算7.3GPS控制网的三维平差7.4GPS基线向量网的二维平差7.5GPS高程教学要求：掌握GPSGPS测量数据处理方法。第八章GPS测量技术在控制测量、精密工程测量及变形监测中的应用3学时（课堂讲授3学时）8.1概述8.2GPS在控制测量中的应用8.3GPS在精密工程测量中的作用8.4GPS在工程变形监测中的应用教学要求：了解GPS测量技术在控制工程中的应用第九章GPS测量技术在航空遥感中的应用3学时（课堂讲授3学时）9.1概述9.2常规空中三角测量9.3GPS辅助空中三角测量9.4机载GPS天线与摄影机偏心测量9.5GPS辅助空中三角测量教学要求：了解GPS测量技术在航空遥感中的应用第十章GPS测量技术在其他领域中的应用3学时（课堂讲授3学时）10.1GPS测量技术在地球动力学及地震监测中的应用10.2GPS测量技术在城市规划中的应用10.3GPS在气象信息测量中的应用10.4GPS在公安、交通系统中的应用10.5GPS测量技术在航海导航中的应用10.6GPS测量技术在航空导航中的应用10.7GPS在海洋测绘中的应用10.8GPS在水土保持生态建设中的应用10.9GPS定位技术在其他领域中的应用教学要求：了解GPS测量技术在多种领域的应用（二）实践教学内容及时数（6）1、GPS软件设计基础（3）2、GPS软件分析与显示（3）（三）研究教学内容及时数（4）专题讲座：介绍导航、测量、无线遥控和遥测系统、无线数据采集系统、无线网络、无线安全防范系统等工程中GPS应用方法。四、教学重点、难点及教学方法重点：采用软件接收机的观点，介绍GPS接收机原理，涉及软件无线电和GPS两个热门领域。GPS接收机包括直接序列扩频信号接收技术和导航处理两个学科内容，涉及卫星星座及GPS信号的影响、信号捕获跟踪、导航电文解扩接收、伪距测量、定位和导航计算处理等内容。难点：GPS测量数据处理方法。五、考核方式及成绩评定方式：考查六、教材及参考书目1、推荐教材：陈军译.GPS软件接收机基础.电子工业出版社2、主要参考书：［1］刘基余等．全球定位系统原理及应用．测绘出版社［2］金国雄等．GPS卫星定位的应用与数据处理．同济大