《GPS原理与应用》教学大纲.pdf

GPS原理与应用一、课程说明课程编号:010452Z10课程名称：GPS原理与应用/ThePrincipleandApplicationofGPS课程类别:专业教育课程学时/学分：32/2先修课程：测量学基础适用专业：地理信息科学教材、教学参考书：1.徐绍铨.GPS测量原理及应用（第三版）,武汉大学出版社，2008.2.张勤.GPS测量原理及应用(21世纪高等院校教材),科学出版社,2009.3.张冠军.GPSRTK测量技术实用手册，人民交通出版社，2014.4.李征航.空间大地测量学，武汉大学出版社，2010.二、课程设置的目的意义该课程是地理信息科学专业的一门专业选修课程。通过本课程的学习，使学生了解全球定位系统GPS定位原理及定位方式，掌握GPS测量的仪器操作技能及基本数据处理方法，具备使用GPS进行定位及导航的能力，并为从事“3S”集成应用开发研究工作奠定与GPS相关的基础。三、课程的基本要求知识：了解GPS技术发展、GPS系统组成及轨道理论及GPS常用坐标系统，了解GPS基本定位原理以及GPS定位的误差源；掌握GPS单点定位、动态定位、静态及动态相对定位的原理与方法，掌握GPS定位的仪器操作技能及GPS常用数据处理软件的使用，并了解GPS在各领域中的应用，形成“GPS系统—定位原理—数据处理—GPS应用”的知识体系。能力：掌握GPS定位的基础知识，通过课程设置的实践学习及大型作业掌握仪器操作技能及进行数据处理分析，培养使用GPS技术获取、分析和处理地理空间数据的能力；通过对GPS专题应用案例的分析讨论，培养学生的创新意识，提高分析、发现、研究和解决问题的能力。素质：通过课程中的分析讨论培养分析沟通交流素质，在实践环节中培养团队合作精神及独立工作能力。通过课外导学的模式，提升自主学习和终身学习的意识，形成不断学习和适应发展素质。/四、教学内容、重点难点及教学设计总学时分配教学方案设计教学教学章节教学内容学讲课实（含教学方法、教学重点难点时(含演示)践手段）卫星定位技术的发展，GPS系统组成，其它全GPS用图文并茂的幻灯片介绍第1章球定位系统的20系统GPS的组成，结合具体案绪论简介，GPS在国2组成例介绍GPS的应用。民经济建设中的应用。坐标系概念，坐标系分类及相互关系，教学思路：结合测量学中地WGS-84坐标球基准面知识，介绍坐标系系，54北京坐标的分类；对比讲述天球坐标系、西安80坐系与地球坐标系概念，依据第2章标系及2000坐坐标系背景介绍每种坐标系和高坐标系时间标系，56年黄河2统之间程系统的基本情况；将GPS统和时20系统高程系及85国的转换时的尺度、起点及与UTC间系统家高程基准。时间的关系采用对比的方法间系统重点介介绍清楚。绍原子时及教学模式：课前导学（前GPS时间系统修课知识回顾）、课堂讲授。以及GPS时与UTC的关系。教学思路：结合开普勒行星运行3定律介绍无摄轨道卫星无摄及受第3章含义及开普勒轨道参数含摄运动的卫星卫星星卫星运开普勒义，结合摄动力介绍受摄轨轨道受力情况历中摄动基础轨道参道，结合卫星导航文件介绍及轨道模型，介20动改正及GPS2数的受摄轨道在卫星星历中的绍卫星星历的项的卫星含义表达形式。表达含义。星历教学模式：课前导学（开普形式。勒行星运行3定律知识回顾）、课堂讲授。教学思路：结合导航数据文件和观测数据文件介绍第4章GPS卫星的导GPS的导航电文及信号，GPS卫航电文，GPS卫主要是弄清文件中各参数星的导卫星星信号，GPS卫卫星位含义。在介绍卫星位置计算航电文20位置星位置的计算，2置计算算法时侧重如何进行计算。和卫星计算GPS接收机基教学模式：课外文献资信号本工作原理。料、课堂讲授、课中提问抢答及课后大型作业（卫星位置编程计算）。伪距测量原理，教学思路：重点讲清伪距测载波相位测量相对定量原理，类比的方法介绍载第5章原理，整周跳变单点定位的整波相位测量，重点在于整周GPS卫的概念，绝对定位及相周未知未知数的概念（与伪距）。星定位40位与相对定位4对定位数与差类比的方法讲授绝对定位基本的模式，差分原理分观测和相对定位，简单介绍周跳原理GPS定位原理，值理解的概念、差分定位原理及美美国的GPS政国的GPS政策及现代化。/总学时分配教学方案设计教学教学章节教学内容学讲课实（含教学方法、教学重点难点时(含演示)践手段）策，GPS现代教学模式：课前导学、课化。堂讲授、课中提问抢答及课后大型作业（单点定位的编程计算）。GPS卫星导航卫星教学思路：重点讲清GPS原理，GPS用于导航卫星导航原理及手持机定测速、测时、测原理位坐标转换方法，简单介绍第6章姿态，GPS卫星及手精密单GPS测速、授时及测姿的GPS卫24导航方法，精密6持点定位算法、导航定位方法及精密星导航单点定位技术，