《GPS原理与应用》课程教学大纲.pdf

《GPS原理与应用》课程教学大纲--

《GPS原理与应用》课程教学大纲

课程英文名称：ThePrincipleandApplicationofGPS
课程编号：HZ160070
课程类别：个性化教育课程
课程性质：选修
学分：3
学时：48（其中：讲课学时：32实验学时：16上机学时:0）
适用专业：地理信息科学
开课部门：环境与资源学院
先修课程：高等数学、测量学A
后续课程：工程测量
一、课程目标
《GPS原理与应用》作为地理信息科学专业学生的选修课，重在培养学生利
用卫星导航定位技术获取地球空间信息的综合能力。既需要理解和掌握GPS测量
与数据处理的具体要求、方法和步骤，又需要在实践教学环节设计并完成实验、
分析数据和解决实际问题，为其今后学习研究提供夯实的理论基础。
通过本课程的学习，使学生具备以下能力：
了解全球定位系统GPS产生的背景、掌握全球定位系统GPS的组成及其定位
原理、GPS定位的方式，对卫星导航定位技术的发展现状有基本的了解。掌握利
用GPS接收机进行空间信息数据采集的方法、掌握GPS接收机的使用与操作，掌
握GPS数据处理软件的使用。综合运用GPS测量设备，解决地球空间信息数据采

集、获取与应用的能力。

二、课程目标与毕业要求的对应关系

课程目标指标点毕业要求

1.3掌握地球空间信息数据采集的方1掌握数学、自然科学、地理信息基础和专
法、仪器的使用与操作、数据的获取等业知识，具备地球空间数据采集、获取与
1
相关技能，具备地球空间数据采集、获应用能力、地球空间信息数据处理与建库
取与应用的能力。能力

208

《GPS原理与应用》课程教学大纲--
《GPS原理与应用》课程教学大纲--

三、教学内容与教学方法和课程目标的对应关系
GPS原理与应用理论教学环节GPS原理与应实验教学环节
教学方法
教学内容课程目标实验项目课程目标
教学环节训练环节
1绪论授课2学时课程目标1
坐标系统与时间授课4学时
2课堂练习课程目标1
系统
卫星运动基础及授课4学时
3课程目标1
GPS卫星星历
GPS卫星定位基授课6学时
4课堂练习课程目标1
本原理
GPS测量的误差授课2学时
5课程目标1
来源及其影响
GPS测量的设计授课6学时GPS接收机认识课程目标1
6课堂练习课程目标1
与实施与使用
GPS测量数据处授课6学时GPS定位实验课程目标1
7课堂练习课程目标1
理GPS数据处理
8GPS-RTK介绍授课2学时课程目标1

四、课程的主要内容及基本要求
（一）理论学时部分
第一单元绪论（2学时，支撑课程目标1）
[知识点]
GPS卫星定位技术的发展；
GPS系统组成；
GPS在国民经济建设中的应用；
[重点]
系统的组成
[难点]
定位的基本原理
[基本要求]
1、识记：GPS的概念、系统的组成
2、领会：定位的基本原理
3、简单应用：要求学生学习后能回答相关概念
4、综合应用：理解定位基本原理中方程的列立

第二单元坐标系统和时间系统（4学时，支撑课程目标1）
[知识点]
1.天球坐标系与地球坐标系；
2.WGS－84坐标系和我国大地坐标系；

209

《GPS原理与应用》课程教学大纲--
《GPS原理与应用》课程教学大纲--

3.坐标系统之间的转换；
4.时间系统；
[重点]
坐标系统之间的转换
[难点]
坐标系统之间的转换
[基本要求]
1、识记：天球坐标系、地球坐标系的基本概念，时间相关概念
2、领会：坐标系统之间转换的原理
3、简单应用：四参数、七参数分别有哪些，转换各需要几个公共点
4、综合应用：空间坐标系与大地坐标系的转换

第三单元卫星运动基础及GPS卫星星历（4学时，支撑课程目标1）
[知识点]
1.概述；
2.卫星的无摄运动；
3.卫星的受摄运动；
4.GPS卫星星历
[重点]
开普勒轨道参数
[难点]
开普勒轨道参数的含义、卫星位置的计算
[基本要求]
1、识记：无摄运动的概念、卫星星历的概念
2、领会：开普勒轨道参数
3、简单应用：能够读懂卫星星历文件
4、综合应用：

第四单元GPS卫星定位基本原理（6学时，支撑课程目标1）
[知识点]
１.概述；
2.伪距测量原理；
3.载波相位测量原理；
4.整周跳变的修复；
5.GPS绝对定位与相对定位；
6.差分GPS定位原理；
[重点]
伪距测量原理、绝对定位与相对定位的概念

210

《GPS原理与应用》课程教学大纲--
《GPS原理与应用》课程教学大纲--

[难点]
载波相位测量原理
[基本要求]
1、识记：周跳、绝对定位与相对定位的概念
2、领会：伪距测量原理与载波相位测量原理
3、简单应用：能够在软件上识别周跳
4、综合应用：解释为什么至少4颗卫星才能定位

第五单元GPS测量的误差来源及其影