空间定位技术及应用教案

HEILONGJIANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY教 案课程名称空间定位技术及应用课程性质必修专业基础课总学时/学分48 / 3参考教材GPS在测量工程中的应用授课班级专业班学年、学期-学年第学期教师姓名所属系部测绘工程学院编写教案、讲稿须知1、原则上使用学院统一印制的教案、讲稿纸。2、教案和讲稿要严格按教学大纲编写，并根据社会发展及人才培养要求及时增加和补充前沿内容，原则上要求所有开设课程每一节课都应备有教案和讲稿，教案和讲稿每学年都应修订。3、教案的编写要根据教学内容和教案构成要素制定详细的授课内容和教学实施步骤，并对所采用的教学方法和教学手段进行详细说明。教案应附上学院制定的该课程大纲和教学进程表。4、讲稿应与讲课的内容相结合，在讲稿右侧留出备注栏，用于举例、案例以及新增内容等的书写。讲稿可采用书面形式和多媒体课件形式。书面形式要求字迹整洁，用钢笔或圆珠笔书写，按章分别编制。多媒体课件形式的讲稿要求打印，并尽量以白底黑字的形式输出，页面上备注栏用于举例、案例、重点标注、讲解提示以及新增内容等的书写。5、任课教师必须在上课前写出所授课程的授课教案和讲稿（实验课和体育课等特殊性质的课程可根据实际情况撰写教案或讲稿），上课时必须携带。6、电子教案、CAI课件和网络课件等不能代替授课教案或讲稿。 课 程 表 星期班级节次 教室一二三四五12345678其它教学周次总学时数48学分数3实验学时数考核方式考试辅导答疑 黑龙江工程学院教案 1 授课时间年月授课方式多媒体、板书结合授课授课 学时2学时授课题目概述（卫星定位技术的发展概况）目的与要求：掌握卫星大地测量的发展过程，并应该了解各种导航定位系统（前美国海军导航卫星系统NNSS系统；前苏联现俄罗斯的GLONASS系统；欧盟的Galileo系统；我国的北斗导航定位系统COMPASS系统）的基本情况及其特点。重点与难点：重点：掌握卫星大地测量的发展过程。难点：正确理解各种导航定位系统基本情况及其特点。授课内容摘要：1、常规大地测量的局限性。2、卫星大地测量发展的初级阶段卫星三角测量的原理、应用及其特点。3、美国海军导航卫星系统（NNSS）的组成、广泛应用及其特点。4、简介俄罗斯的GLONASS系统、欧盟的Galileo系统和我国的北斗导航定位系统COMPASS的基本情况及其特点。教具课件ppt课件习题作业课后留复习思考题课后小结：教研室主任抽查 年 月 日 黑龙江工程学院教案 2 授课时间年月授课方式多媒体、板书结合授课授课 学时2学时授课题目GPS系统的组成、特点及其广泛应用目的与要求：掌握GPS系统的组成（空间部分、地面监控系统和用户部分）、特点，并应该了解GPS系统的广泛应用。重点与难点：重点：掌握GPS系统的组成（空间部分、地面监控部分和用户部分）及其特点。难点：正确理解GPS系统的特点。授课内容摘要：1、美国研制GPS系统的目的及过程。2、GPS系统的组成（空间部分、地面监控系统和用户部分）。3、GPS系统的特点。4、GPS系统的广泛应用。教具课件ppt课件习题作业课后留复习思考题课后小结：教研室主任抽查 年 月 日 黑龙江工程学院教案 3 授课时间年月授课方式多媒体、板书结合授课授课 学时4学时授课题目GPS卫星信号结构和导航电文目的与要求：掌握GPS卫星导航电文的主要内容，并且应该明确GPS卫星信号（载波信号：L1载波、L2载波；测距码信号：C/A码、P码）的结构及其特点。重点与难点：重点：掌握GPS卫星导航电文的主要内容。难点：正确理解GPS卫星信号（载波信号：L1载波、L2载波；测距码信号：C/A码、P码）的结构及其特点。授课内容摘要：1、GPS卫星信号包括哪些。2、GPS卫星载波信号的产生及其性质。3、（白）噪声的概念及其特点，伪随机噪声码的概念及其特点。4、GPS卫星测距码信号（C/A码、P码）的产生的方法及其特性。5、GPS卫星星历（广播星历和精密星历）。教具课件ppt课件习题作业课后留复习思考题课后小结：教研室主任抽查 年 月 日 黑龙江工程学院教案 4 授课时间年月授课方式多媒体、板书结合授课授课 学时2学时授课题目卫星运动的基础及卫星星历目的与要求：掌握卫星的运动规律及其卫星的运动轨道参数（开普勒轨道参数，摄动轨道参数及时间参数），并了解GPS卫星位置坐标的计算方法及数学模型。重点与难点：重点：掌握卫星的运动规律及其卫星运动的轨道参数。难点：了解GPS卫星位置坐标的计算方法及数学模型。授课内容摘要：1、概述2、卫星的无摄运动及其轨道参数。3、卫星的受摄运动及其摄动轨道参数。4、GPS卫星位置坐标的计算方法及数学模型。教具课件ppt课件习题作业课后留复习思考题课后小结：教研室主任抽查 年 月 日 黑龙江工程学院教案 5 授课时间年月授课方式多媒体、板书结合授课授课 学时2学时授课题目GPS卫星信号接收机目的与要求：掌握GPS卫星信号接收机的分类、工作原理和特点，并应该明确GPS卫星信号接收机的构造、检验和保养的有关内容。重点与难点：重点：掌握GPS卫星信号接收机的分类、工作原理和特点。难点：明确GPS卫星信号接收机的基本构造。授课内容摘要：1、GPS卫星信号接收机的分类和特点。2、GPS卫星信号接收机的组成及工作原理。3、GPS卫星信号接收机检验和保养的有关内容。教具课件ppt课件习题作业课后留复习思考题课后小结：教研室主任抽查 年 月 日 黑龙江工程学院教案 6 授课时间年月授课方式外业讲解GPS接收机实际操作授课 学时2学时授课题目实习：GPS卫星信号接收机操作实习目的与要求：掌握南方9600 GPS接收机的操作方法和外业施测过程；明确GPS RTK作业模式的基本原理和外业施测过程。重点与难点：重点：掌握南方9600 GPS接收机的操作方法和外业施测过程。难点：明确GPS RTK作业模式的基本原理和外业施测过程。授课内容摘要：1、老师讲解南方9600 GPS静态接收机和GPS RTK1+1双频接收机的操作方法和外业施测过程；2、在老师指导下学生进行实际操作。3、解答学生提出的各种问题。教具课件南方GPS接收机（静态）GPS RTK双频接收机习题作业课后小结：教研室主任抽查 年 月 日 黑龙江工程学院教案 7 授课时间年月授课方式多媒体、板书结合授课授课 学时6学时授课题目GPS测量定位的基本原理和基本方法目的与要求：明确GPS伪距测量和载波相位测量的基本原理，并应该掌握GPS绝对定位和相对定位的基本原理和基本方法。重点与难点：重点：掌握GPS绝对定位和相对定位的基本原理和基本方法。难点：明确载波相位测量的基本原理。授课内容摘要：1、概述。2、伪距测量的基本原理。3、载波相位测量的基本原理。4、GPS绝对定位和相对定位的基本原理和基本方法。5、美国的GPS政策(包括基本政策和GPS现代化)。6、差分GPS测量定位的基本原理和基本方法。教具课件ppt课件习题作业课后留复习思考题课后小结： 教研室主任抽查 年 月 日 黑龙江工程学院教案 8 授课时间年月授课方式多媒体、板书结合授课授课 学时4学时授课题目GPS测量定位中误差的来源及其影响目的与要求：明确在GPS测量定位中存在有哪些误差，各种误差产生的原因及其在GPS测量定位中影响的规律。并且掌握消除或削弱误差（各种误差）影响的方法和措施。重点与难点：重点：掌握消除或削弱误差（各种误差）影响的方法和措施。难点：明确各种误差产生的原因及其在GPS测量定位中影响的规律。授课内容摘要：1、GPS测量定位中主要误差的分类。2、与卫星有关的误差。3、与信号传播有关的误差。4、与接收机有关的误差。5、其它误差的影响。教具课件ppt课件习题作业课后留复习思考题课后小结：教研室主任抽查 年 月 日 黑龙江工程学院教案 9 授课时间年月授课方式多媒体、板书结合授课授课 学时6学时授课题目GPS测量的设计与实施目的与要求：掌握GPS测量的技术设计和外业实施的方法，并且应该明确GPS测量定位的各种作业模式和GPS观测成果检验的内容和方法。重点与难点：重点：掌握GPS测量技术设计和外业实施的方法。难点：明确GPS测量定位的各种作业模式。授课内容摘要：1、GPS测量技术设计的方法。2、GPS网的基准设计和图形设计。3、选择GPS点位的基本原则。4、GPS测量外业观测计划的制定。5、GPS测量的各种作业模式。6、GPS外业观测成果检验的内容和方法。教具课件ppt课件习题作业课后留复习思考题课后小结：教研室主任抽查 年 月 日 黑龙江工程学院教案 待 10 授课时间年月授课方式多媒体、板书结合授课授课 学时6学时授课题目GPS测量数据处理目的与要求：掌握坐标系统转换的基本方法和数学模型以及GPS测量数据处理的基本过程和数学模型，并且应该明确GPS点高程的确定方法和有关数学模型。重点与难点：重点：掌握坐标系统转换的基本方法和数学模型以及GPS测量数据处理的基本过程。难点：GPS测量数据处理的基本过程和数学模型。授课内容摘要：1、概述（GPS测量数据处理的过程）。2、GPS基线向量的解算。3、GPS定位成果的坐标转换。4、GPS基线向量网的平差计算。5、GPS高程教具课件ppt课件习题作业课后留复习思考题课后小结：教研室主任抽查 年 月 日 黑龙江工程学院教案 11 授课时间年月授课方式多媒体、板书结合授课授课 学时4学时授课题目坐标系统和时间系统目的与要求：明确有关坐标系统（天球坐标系和地球坐标系）和时间系统的概念，并且应该掌握在实际应用中所使用的坐标系统和时间系统的定义及其特点。重点与难点：重点：掌握在实际应用中所使用的坐标系统和时间系统的定义及其特点。难点：明确有关坐标系统（天球坐标系和地球坐标系）和时间系统的概念。授课内容摘要：1、坐标系统的类型（地固坐标系和惯性坐标系）等。2、协议天球坐标系。3、协议地球坐标系。4、时间系统。教具课件ppt课件习题作业课后留复习思考题课后小结：教研室主任抽查 年 月 日 黑龙江工程学院教案 12授课时间年月授课方式外业现场讲解授课 学时4学时授课题目实习：GPS接收机外业数据采集目的与要求：1、掌握南方9600型单频GPS接收机的使用方法；2、学会量取天线高的方法；3、掌握选点和埋设标志的原则；4、掌握南方9600型GPS接收机不同数据采集模式的特点及其适用条件。重点与难点：重点：掌握天线高的量取方法，掌握南方9600型GPS接收机数据采集方法和作业模式。难点：掌握南方9600型GPS接收机数据采集方法和作业模式。授课内容摘要：1、讲解GPS接收机天线高的量取方法；2、详细介绍选择GPS点和埋设标志的方法和原则；3、讲解南方9600型GPS接收机不同数据采集模式的特点及其适用条件。4、解答学生提出的各种问题。教具课件南方GPS接收机习题作业课后小结：教研室主任抽查 年 月 日 黑龙江工程学院教案 13 授课时间年月授课方式多媒体、板书结合授课授课 学时4学时授课题目GPS观测数据数据处理目的与要求：掌握利用南方公司提供的“南方测绘GPS数据处理”软件对GPS观测数据进行平差计算的方法。重点与难点：重点：掌握利用“南方测绘GPS数据处理”软件对GPS观测数据进行平差计算的方法、高程拟合的方法。难点：正确理解对GPS观测数据进行平差计算的基本原理。授课内容摘要：1、对“南方测绘GPS数据处理”软件进行注册的方法。2、读入GPS观测数据并进行基线向量的解算。3、对GPS基线向量网进行平差计算。4、对GPS点的高程进行拟合计算。教具课件南方数据处理软件有关GPS观测数据习题作业留观测数据学生课后计算课后小结：教研室主任抽查 年 月 日 黑龙江工程学院教案 授课时间授课方式授课 学时授课题目目的与要求：重点与难点：授课内容摘要：教具课件习题作业课后小结：教研室主任抽查 年 月 日