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1、全球定位系统原理课程教学大纲课程名称（中文/英文）：全球定位系统原理/Global Positioning System课程编码：07442510 课程类型：专业限选课课程性质：专业主干课 适用范围：03地理信息系统学分数：3 先修课程：高等数学测量学线性代数学时数：54 其中：实验/实践学时：8课外学时：考核方式：考试 制定日期：2003 年制定单位：广州大学理学院地理系 审核者： 夏丽华执笔者：曹学宝一、教学大纲说明（一）课程的地位、作用该课程是一门专业课。GPS由于其自身的独特的优势，GPS目前已经应用也越来越广泛，GPS、RS、GIS共称为”3S”，其对于地学领域的信息化意义重大。利用
2、GPS进行测量，特别是大范围的控制测量、工程领域的精密测量，它的速度，精确性都是非常高的。所以，对于GIS专业的学生来说，GPS是用于GIS的前期的数据获取的理想工具，学生学好了GPS,就可以拓宽知识面，便于以后进行3S集成方面的学习。（二）课程教学的目的和任务全球定位系统的目的是传授有关GPS测量原理、利用GPS进行绝对定位和相对定位及后期数据处理的相关知识。任务是不仅要教会学生的有关GPS测量的原理，还要通过实践学会操作GPS，学会使用仪器，学会组织GPS测量的，最后还要学会对测量的数据进行数据的处理以得到较为精确的数据。（三）课程教学方法与手段课程综合课堂的讲授，课内实践以及习题，讨论的
3、方法来传授知识，课堂讲授的主要内容是基础知识，另外还需要通过习题、讨论加深印象，最后实践性内容通过课内实践来传授。（四）课程与其他课程的联系本课程逻辑性比较强，对数学的要求较高，所以需要同学们学习过高等数学，线性代数，测量学等课程，学习了这门课程以后同学们可以研修3S集成的相关课程。（五）教材与教学参考书本课程教材：刘基余等著.GPS卫星导航定位原理与方法. 科学出版社.2003参考教材：徐绍铨著. GPS测量原理及应用.武汉大学出版社.2001周忠谟著.GPS卫星测量原理与应用.测绘出版社.2001二、课程的教学内容、重点和难点第一章 卫星导航定位系统概论第一节卫星导航定位系统的发展回顾第二
4、节GPS卫星全球定位系统第三节GLONASS全球导航卫星系统第四节GPS外部增强系统第五节GPS航天飞机测图系统第六节 地球同步卫星导航定位系统第七节 建设中的Galieo卫星导航定位系统。重点：GPS卫星全球定位系统；GLONASS全球导航卫星系统；GPS航天飞机测图系统；地球同步卫星导航定位系统难点：GPS外部增强系统第二章 GPS卫星及其轨道第一节 导航卫星的正常轨道第二节 导航卫星的摄动第三节 GPS卫星工作星座第四节 GPS地面监控系统的作用第五节 GPS卫星的导航电文第六节 GPS卫星在轨位置的计算重点：导航卫星的正常轨道；导航卫星的摄动；GPS卫星工作星座；GPS地面监控系统的作
5、用；GPS卫星的导航电文；GPS卫星在轨位置的计算难点：GPS卫星的导航电文；GPS卫星在轨位置的计算第三章 GPS卫星的导航定位信号第一节 导航定位信号概述第二节 伪噪声码及其生成第三节 几种特殊伪噪声码第四节 GPS卫星的伪噪声码第五节 GPS的SA影响第六节 GLONASS信号与导航电文。重点：导航定位信号概述；伪噪声码及其生成；几种特殊伪噪声码；GPS卫星的伪噪声码GPS的SA影响；GLONASS信号与导航电文难点：GPS卫星的伪噪声码；GPS的SA影响第四章 GPS信号接收机 第一节 GPS信号接收机的类型与发展第二节 GPS信号接收机的基本结构第三节 微带天线第一节 GPS信号接收
6、机的工作原理第一节 GPS观测量及其测量第七节 GPS/GLOSS集成接收机第八节 GPS信号接收机的基本性能检验。 重点：GPS信号接收机的类型与发展；GPS信号接收机的基本结构；微带天线；GPS/GLOSS集成接收机；GPS信号接收机的基本性能检验难点：GPS信号接收机的工作原理；GPS观测量及其测量第五章 GPS伪距测量定位 第一节GPS伪距单点定位第二节GPS伪距差分定位第三节DGPS数据链第四节RTCM SC-104数据格式及其应用重点：GPS伪距单点定位；GPS伪距差分定位；DGPS数据链难点：RTCM SC-104数据格式及其应用 第六章 GPS载波相位测量定位第一节 载波相位测
7、量第二节 GPS载波相位测量的单点定位问题第三节 GPS载波相位测量的DGPS模型第四节 GPS载波相位测量与伪距测量的组合解算第五节 GPS载波相位测量的姿态测定应用重点：GPS载波相位测量；GPS载波相位测量的单点定位问题；GPS载波相位测量的DGPS模型；GPS载波相位测量与伪距测量的组合解算；GPS载波相位测量的姿态测定应用难点：GPS载波相位测量的DGPS模型；GPS载波相位测量与伪距测量的组合解算第七章 GPS动态载波相位测量的数据处理方法第一节GPS动态载波相位测量概论第二节 卡尔曼滤波数据处理模型第三节 附加模糊度参数滤波模型第四节 整周跳变的探测与修复第五节 整周模糊度的在航
8、解算第六节GPS动态载波相位测量的工程实施重点：GPS动态载波相位测量概论；卡尔曼滤波数据处理模；附加模糊度参数滤波模型；整周跳变的探测与修复；整周模糊度的在航解算难点：卡尔曼滤波数据处理模；附加模糊度参数滤波模型；整周跳变的探测与修复第八章 GPS导航定位误差第一节 GPS卫星导航定位的精度、误差与偏差第二节 GPS卫星导航定位的主要误差第三节 电离层效应的距离偏差及其改正误差第四节 对流层的距离偏差及其改正误差第五节 多路径误差第六节 GPS现代化的作用与影响重点：GPS卫星导航定位的精度、误差与偏差；GPS卫星导航定位的主要误差；电离层效应的距离偏差及其改正误差；对流层的距离偏差及其改正
9、误差；多路径误差难点：电离层效应的距离偏差及其改正误差；对流层的距离偏差及其改正误差；多路径误差第九章 GPS测量成果的实用问题第一节WGS-84坐标变换成本地实用坐标第二节WGS-84坐标的变换基础第三节 大地坐标变换成高斯平面直角坐标第四节GPS定轨的激光测距校验第五节 机载GPS/激光测深系统重点：WGS-84坐标变换成本地实用坐标；WGS-84坐标的变换基础；大地坐标变换成高斯平面直角坐标；GPS定轨的激光测距校验难点：大地坐标变换成高斯平面直角坐标；多路径误差三、学时安排 教学内容 各教学环节学时分配采用何种教学手段章节 主要内容讲授实习讨论习题小计第一章卫星导航定位系统概论4讲授第二章GPS卫星及其轨道5讲授第三章GPS卫星的导航定位信号6讲授第四章GPS信号接收机4讲授实践一手持GPS的使用2讲授第五章GPS伪距测量定位5讲授实践二GPS绝对定位2讲授第六章GPS载波相位测量定位6讲授实践三GPS差分定位2讲授第七章GPS动态载波相位测量的数据处理方法6讲授第八章GPS导航定位误差6讲授实践四GPS导航2讲授第九章GPS测量成果的实用问题4讲授 合计46854
