《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1GPS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16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17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；2093.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[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响（2学时，支撑课程目标1）[知识点]１.GPS测量主要误差分类；2.与信号传播有关的误差；3.与卫星有关的误差；4.与接收机有关的误差；5.其他误差；[重点]误差的分类以及各自包含哪些误差[难点]如何消除或削弱误差的影响[基本要求]1、识记：误差分类的概念2、领会：消除或削弱误差影响的方法3、简单应用：能够判定某项误差所属的分类第六单元GPS测量的设计与实施（6学时，支撑课程目标1）[知识点]１.GPS测量的技术设计；2.GPS测量的外业准备及技术设计书编写；3.GPS测量的外业实施；4.数据预处理及观测成果的质量检核；5.技术总结与上交资料；6.GPS接收