GPS原理与应用 教学大纲 (全套).doc
《GPS原理与应用 教学大纲 (全套).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《GPS原理与应用 教学大纲 (全套).doc(30页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第一章 GPS概论第一节 GPS定位系统的兴起及其特点GPS是1973年由美国国防部(DOD)开始建立,目的是用于美国军队的定位、导航、武器制导等。经历了个阶段:理论研究阶段;建设阶段;建成运行阶段;更新阶段。特点:精度高;速度快;无需通视;操作简便;全球布网;全天候作业;三维坐标;应用广泛。问题:军民两用;无安全承诺;三维精度不一致。第二节 GPS组成GPS系统的三大组成部分:空间段(24颗卫星分布在6个轨道面上)、控制段(监测站、主控站、注入站)、用户段(接收机和数据处理软件)。GPS定位基本原理:四颗以上卫星与接收机的距离空间后方交会。 第三节 GPS的加密措施SPS和PPS服务、SA政
2、策、A-S措施、用户措施、政策调整与技术更新、GPS的最新发展第四节 其他定位系统GLONASS系统、Galileo系统、北斗星二代、北斗星本章重点:GPS的三大组成部分。目的是使学生对GPS测量技术的轮廓有一个基本了解。第五章 GPS定位原理第一节 GPS定位的方法及观测量定位方法的分类,观测量的基本概念。第二节 测码伪距观测方程与测相伪距观测方程测码伪距观测方程;卫星载波信号的相位与传播时间,整周模糊度的概念,测相伪距观测方程。第三节 GPS绝对定位原理动态绝对定位原理;静态绝对定位原理;绝对定位精度的评价,卫星分布的几何图形对精度因子的影响。第四节 GPS相对定位原理静态相对定位法,静态
3、相对定位原理;测码伪距和测相伪距动态相对定位法。第五节 周跳探测修复与整周模糊度地确定周跳的概念与探测修复方法;整周模糊度的确定方法。第六节 GPS差分定位原理差分定位方法分类;位置差分原理,伪距差分原理,载波相位差分原理。本章重点:绝对定位原理及精度因子,相对定位原理及整周未知数,差分定位原理。授 课12授课日期3月29日顺序号授课班级测量041课 题GPS的定位方法与观测量教学了解GPS定位方法的分类及观测量,目的教重点码相位观测学难点载波相位观测课型课堂讲授教 具笔记本电脑教 学 过 程 及 主 要 内 容 组织教学复习旧课,引入新课:经典测量,GPS测距码。讲授新课:GPS的定位方法与
4、观测量一,定位方法分类;1,按所选参考点分类;1)绝对定位;2)相对定位;2,按接收机所处的状态分类;1)静态定位;2)动态定位;二,观测量的基本概念;1,码相位观测;2,载波相位观测;3,由积分多普勒计数得出伪距差;4,由干涉法测量得出的时间延迟。课堂小结:1、动态定位,静态定位;绝对定位,相对定位:差分定位。2、码相位观测,载波相位观测;测码伪距,测相伪距。课 外 作 业5.1授 课13授课日期3月31日 月 日顺序号授课班级测量041课 题绝对定位原理教学掌握动态、静态绝对定位的方程及其解算目的教重点相对定位学难点无课型课堂讲授教 具笔记本电脑教 学 过 程 及 主 要 内 容 组织教学
5、复习旧课,引入新课:GPS定位的观测量。讲授新课:动态绝对定位的基本原理一,测码伪距动态绝对定位方法;1,测码伪距观测方程;2、四颗卫星时的误差方程及法方程;3、可见卫星数多于四颗时的误差方程及法方程;二:测相伪距动态绝对定位;1、测相伪距观测方程:2、测相伪距动态绝对定位的观测值方程;3、整周未知数的确定方法;课堂小结:1、测码伪距动态绝对定位;2、测相伪距动态绝对定。课 外 作 业5.2授 课14授课日期4月5日 月 日顺序号授课班级测量041课 题相对定位与差分定位原理教学掌握相对定位、差分定位的原理与方法目的教重点相对定位学难点无课型课堂讲授教 具笔记本电脑教 学 过 程 及 主 要
6、内 容 组织教学复习旧课,引入新课:GPS定位的观测量。讲授新课:相对定位与差分定位原理一,相对定位;1,单差方程;2、双差方程;3、三差方程;二:差分定位;1、实时伪距差分:2、实时载波相位差分;3、网络RTK;4广域网差分。课堂小结:1、相对定位;2、差分定位。课 外 作 业5.3第六章 GPS测量误差第一节 与卫星有关的误差卫星星历误差及处理;卫星钟误差及处理;相对论效应影响及处理。第二节 与卫星信号传播有关的误差电离层折射误差及处理,对流层折射误差及处理;多路经误差及处理。第三节 与接收机有关的误差接收机钟误差及处理;接收机安置误差及处理;天线相位中心位置偏差及处理。第四节 其他误差地
7、球自转影响;地球潮汐影响。本章重点:与卫星、信号传播、接收机有关的误差及其处理方法,旨在培养学生在GPS测量中消除或减弱各种误差,提高测量精度的能力。授 课15授课日期4月10日月 日顺序号授课班级测量041课 题GPS定位的误差教学掌GPS定位的误差来源及其规律目的教重点多路径误差学难点相对论效应的影响课型课堂讲授教 具笔记本电脑教 学 过 程 及 主 要 内 容 组织教学复习旧课,引入新课:测量误差。讲授新课:GPS定位的误差一,误差分类;1,按误差来源分;1)与卫星有关的误差;2)与信号传播有关的误差;3)与接收设备有关的误差;2,安误差的性质分;1)系统误差;2)偶然误差;二,与卫星有
8、关的误差;1,卫星钟差;2,轨道偏差;三,与电磁波传播有关的误差;1,大气层折射误差;2,多路径误差;四,与接收设备有关的误差;1,观测误差;2,天线相位中心偏差;课堂小结:1、误差来源;2、误差规律;3、减弱或消除的措施。课 外 作 业6.1授 课16授课日期4月12日 月 日顺序号授课班级测量041课 题精度衰减因子教学掌握精度衰因子的概念目的教重点PDOP学难点无课型课堂讲授教 具笔记本电脑教 学 过 程 及 主 要 内 容 组织教学复习旧课,引入新课:GPS定位误差;讲授新课:精度因子(DOP)1,权系数阵;2,精度因子的概念;3,平面位置精度因子;4,高程精度因子;5,空间位置精度因
9、子;6,接收机钟差精度因子;7,几何精度因子;二,卫星分布的几何图形对精度因子的影响。PDOP1/VV卫星与测站构成的立体图形的体积;课堂小结:1、精度衰减因子的概念;2、精度衰减因子的意义;3、精度衰减因子的种类;4、精度衰减因子的计算。课 外 作 业6.2第七章 GPS测量实施第一节 GPS网的优化设计精度标准的确定,网的图形设计,网的基准设计。第二节 选点与造标 选点工作,建立点位标志。第三节 GPS接收机的检验检验的主要内容和方法。第四节 GPS测量的观测观测计划的拟定,GPS测量仪器的配置,观测工作。第五节 GPS测量的作业模式经典定位相对定位模式,快速静态相对定位模式,准动态相对定
10、位模式,动态相对定位模式。第六节 观测成果的外业检核 本章重点:GPS网的设计、选点、仪器检验及选择、外业观测。使学生掌握GPS网建网的基本方法与技术要求。授 课17授课日期 4 月14日 月 日顺序号授课班级测量041课 题GPS网的设计教学掌握GPS网设计目的教重点三角形网学难点无课型课堂讲授教 具笔记本电脑教 学 过 程 及 主 要 内 容 组织教学复习旧课,引入新课:三角网。讲授新课:GPS网的施测一,精度设计;1、精度等级划分97规程,2001规范。2、精度等级确定二、基准设计1、位置基准;2、方位基准;3、尺度基准。三,图形设计;1、基本概念时段,同步观测,基线,基线向量,重复基线
11、,同步环,异步环,独立基线向量。2、网形星形,环形,三角形。四、其它课堂小结:精度设计,基准设计,图形设计。课 外 作 业7.1授 课18授课日期 4 月19日 月 日顺序号授课班级测量041课 题GPS测量的施测教学掌握GPS测量野外施测方法目的教重点观测学难点无课型课堂讲授教 具笔记本电脑教 学 过 程 及 主 要 内 容 组织教学复习旧课,引入新课:GPS网的设计。讲授新课:GPS网的施测一,选点;1,选点要求;2,点之记;3、遮挡图。二、仪器选择与检验1、仪器选择;单频/双频,测码/测相,标称精度,数量。2、仪器检验。光学对点器检验,噪声水平检验,精度检验,相位中心位置偏差检验。三、作
12、业计划1、可见卫星数;2、DOP;3、作业调度。四、观测1、仪器安置;2、量天线高;3、开机;4、记录。课堂小结:选点要求,仪器选择与检验,DOP与可见卫星数,作业调度,观测,记录。课 外 作 业7.2授 课19授课日期 4 月21日 月 日顺序号授课班级测量041课 题GPS测量的数据处理教学掌握GPS测量的数据处理方法目的教重点质量检核学难点坐标系的转换课型课堂讲授教 具笔记本电脑教 学 过 程 及 主 要 内 容 组织教学复习旧课,引入新课:GPS测量的施测。讲授新课:GPS网的数据处理一,数据传输;二、设置坐标系三、杂项设置1、预期精度;2、粗差探测;3、时间系统设置。四、录入野外记录
13、手簿五、基线解算六、质量检验1、重复基线检验;2、同步环检验;3、异步环检验;4、基线残差检验。七、网平差课堂小结:设置坐标系,基线解算,网平差。课 外 作 业7.3第八章 GPS测量外业第一节 Ashtech Locus 接收机的外业操作方法 第二节 南方接收机的外业操作方法 本章重点:Ashtech Locus 接收机的外业操作方法。培养学生操作GPS进行测量工作的能力。授 课20授课日期4月24日月 日顺序号授课班级测量041课 题Ashtech外业观测工作教学掌握Ashtech外业观测工作的操作方法。目的教重点一,Ashtech的构成和机能学难点无课型课堂讲授教 具接收机教 学 过 程
14、 及 主 要 内 容 组织教学复习旧课,引入新课:全站仪。讲授新课:Ashtech的观测工作一,Ashtech的基本技术指标;二,Ashtech的构成和功能;1,电源开关;2,电量指示灯;3,卫星指示灯;4,存储空间指示灯;5,数据量指示灯;三,观测工作;1,接收机的安置;2,量取天线高;3,开机;4,记录;点号,点名,时间,仪器,天线高;5,关机。课堂小结:对中整平,量天线高,开机,记录,关机。课 外 作 业8.1授 课21授课日期12月26日月 日顺序号授课班级地高04课 题Ashtech外业实习教学掌握Ashtech外业操作方法目的教重点观察指示灯和记录学难点无课型课堂讲授教 具接收机教
15、 学 过 程 及 主 要 内 容 Ashtech外业实习一,实习组织分组实习,每组35人,二、仪器设备每组Ashtech接收机一台;罗盘一个,脚架一个,记录夹一个,钢尺一把。三,实习内容;1,仪器安置;2,量取天线高;3,记录;三,要求;将GPS成果与钢尺测量成果比较。第九章 GPS数据处理第一节 观测数据的测后处理过程第二节 Ashtech Locus 数据处理软件的操作方法 第三节 南方数据处理软件的操作方法 本章重点:Ashtech Locus 接收机随机软件的使用方法。培养学生操作GPS软件进行数据处理的能力。授 课22授课日期12月28日月 日顺序号授课班级测量041课 题Ashte
16、ch Locus数据处理软件操作一教学掌握工程建立,数据下载和地方时设置的方法。目的教重点建立工程学难点无课型课堂讲授教 具软件光盘教 学 过 程 及 主 要 内 容 组织教学讲授新课:一,建立工程;1 Locus ProcessorProject Manager2 Create a new project3 输入工程名4 确定5 Add raw data from receiver或Add raw data from disk二 从GPS接收机下载数据1 红外串口接COM1;2 接收机距红外装置1560cm,并瞄准;3 单击Connect工具图标;4 选COM1;5 单击Settings 选
17、57600;6 确定;7 选文件;8 复制文件 B-数据文件 E-星历文件;9 File菜单选Switch Data Source;10 更换接收机 OK。三,设置地方时。课堂小结:建立工程,数据传输,设置杂项。授 课23授课日期4月30日月 日顺序号授课班级测量041课 题Ashtech Locus数据处理软件操作实习一教学掌握建立工程的方法 目的教重点建立工程学难点无课型课堂实训教 具无教 学 过 程 及 主 要 内 容 上机实习一一、实习地点:数字化中心。二、实习设备:计算机,数据处理软件。三、实习组织:教师指导,学生每人一台计算机进行操作。四、实习内容1,建立工程;2,下载数据;3,设
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- GPS原理与应用 教学大纲 全套 GPS 原理 应用 全套
限制150内