Principle and Application of GPS Positioning）
适用专业：测绘工程 课程类别：核心
课程编号：1701007120 开课学期：6
学时：40 学分：2.5
1 课程的性质、目的及任务
本课程是测绘工程专业的专业主干课程。通过本课程的学习，了解GNSS系统的组成，掌握GPS现代定位技术的基本原理、采用GPS技术建立测绘控制网的理论与方法，学习GPS现代定位技术的作业方案设计、计划编制及观测基本技能。在掌握GPS数据处理理论与方法的基础上，能熟练掌握随机数据处理软件的基本操作步骤。
通过本课程的学习，使得学生能够利用GPS现代定位技术完成区域测绘、地籍与房地产测绘及其它工程测量的任务，同时了解GNSS系统进展及其在导航等其它领域的应用。
2 与其他课程的关系
卫星导航与定位技术是以大地测量学、误差理论与测量平差、高等数学、物理学、电工学、计算机等课程为基础的课程。在GPS定位原理中涉及到人卫轨道理论、无线电载波信号的调制、相位测量、天线与电磁波传播、大地测量等理论知识；在GPS定位测量数据处理中，需采用计算机进行数据处理，数据处理方法涉及到测量误差理论、计算方法、计算机系统操作等知识。
在学习本课程前，应先修《数字测图原理与方法》、《误差理论与测量平差基础》、《大地测量学》等专业课程。
3 课程的基本要求
1）了解GNSS系统发展现状及其应用领域；
2）掌握GNSS系统的组成和基本原理；
3）掌握GNSS网的设计与外业数据采集方法；
4）熟练使用随机软件进行观测数据处理与分析；
5）掌握坐标系和高程系统转换的基本原理与方法。
4 教学内容及课时分配
| 章节和内容摘要
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讲课时数 |
实验时数 |
课外作业及测验题目 |
备注 |
| 第1章 绪论
1.1 GPS定位技术的兴起及其特点
1.2 GPS系统的组成
1.3 其他导航定位系统
1.4 GNSS技术的应用
第2章 GPS测量的坐标系统与时间系统
2-1 协议天球坐标系
2-2 协议地球坐标系
2-3 WGS-84坐标系和我国的大地坐标系
2-4 时间系统
2-5 北斗坐标系统和时间系统
第3章 卫星运动基本知识及其坐标计算
3-1 概述
3-2 卫星的无摄运动
3-3 卫星的受摄运动
3-4 GPS卫星的星历
3-5 GPS卫星坐标的计算
3-6 北斗卫星坐标的计算
第四章 GNSS定位基本原理
4.1 GNSS定位的方法与基本观测量
4.2 GNSS定位的基本观测方程
4.3 载波相位差分观测方程
4.4 GNSS伪距绝对定位
4.5 GNSS载波相位相对定位
4.6 GNSS事后伪距差分定位
第5章 GNSS测量的误差来源
5-1 与卫星有关的误差
5-2 与传播路径有关的误差
5-3 与接收设备有关的误差
5-4 其他误差
第6章 GNSS测量的实施
6-1 GNSS网的优化设计
6-2 选点与建立标志
6-3 GNSS测量的观测工作
6-4 GNSS测量的作业模式
6-5 CORS技术简介
第7章 GNSS数据处理简介
7-1 观测成果的外业检核
7-2 GNSS网平差方法简介
7-3 坐标系统转换
7-4 高程系统转换
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6
4
6
6
4
8
4
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2
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按《卫星导航定位原理及应用习题集与实验指导书》布置
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多媒体教学；2学时实验课在室外进行。
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5 教材与参考书目
教材: 徐绍铨,张华海,杨志强,王泽民.GPS测量原理及其应用（第三版）.武汉大学出版社,2008.
参考教材：
[1]余学祥,王坚,刘绍堂,吕伟才,柯福阳,刘辉,赵兴旺.GPS测量与数据处理[M] (高等教育“十二五”规划教材).徐州:中国矿业大学出版社,2013.10
[2]余学祥,董斌,高伟,吕伟才,陶庭叶,刘辉,胡洪,柯福阳.《卫星导航定位原理及应用》习题集与实验指导书[M] (安徽省高等教育“十二五”规划教材, 高等教育“十二五”规划教材).徐州:中国矿业大学出版社,2015.09
[3]余学祥,吕伟才,柯福阳,王磊,赵兴旺,刘超,王胜利,张翠英.煤矿开采沉陷自动化监测系统[M].北京：测绘出版社,2014.11
[4]余学祥,徐绍铨,吕伟才.GPS变形监测数据处理自动化——似单差法的理论与方法.徐州：中国矿业大学出版社,2004.10.
[5] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.全球定位系统(GPS)测量规范[S] (GB/T 18314-2009).北京：中国标准出版社,2009.05
[6]北斗卫星导航系统管理办公室.北斗卫星导航术语[S]( BD 110001—2015). 2015.10
[7] Chris R.Principles and Practice of GPS Surveying.SNAP-UNSW,1999.
[8] Alfred Leick.GPS satellite surveying (third edition). John Wiley& sons,Inc.2004
6 考核方式
考试（笔试）：70%，平时成绩：30%。
