《GNSS原理及其应用》教学大纲.docx

GNSS原理及其应用教学大纲一、课程基本信息表1课程基本信息表课程名称GNSS原理及其应用ThePrincipleandApplicationofGNSS课程代码102104305课程性质专业（必修）适用专业测绘工程授课学期5学分/学时2/32对先修的要求高等数学、误差理论与测量平差基础、大地测量学基础对后续的支撑大地测量学实习、毕业实习、毕业设计课程简介本课程是测绘工程专业专业必修课程，通过本课程的学习，使学生基本掌握使用GNSS接受机获取观的方法，基线向量解算的方法，基线网平差的原理和方法，将WGS-84坐标系统的GNSS成果转换至用户的原理和方法。初步掌握GNSS观测成果误差分析的理论和方法，GNSS工程控制网的建立方法。了解G代定位技术在各领域的应用。本课程主要介绍GNSS的发展概况，掌握GNSS定位的原理、方法及数据处理与分析等重点内容，对G各个方面的应用情况有所了解，为今后在工作中应用这一先进的定位技术奠定基础。课程负责人及团队骨干（5人以内）姓名性别学历学位职称从教时间XX女研究生硕士讲师2012.6XXX女博士研究生博士副教授2000.7XXX女研究生硕士讲师2010.1XXX女研究生硕士工程师2020.9课程网址网址：/DOoCl-L二、课程目标及对毕业要求指标点的支撑本课程教学目标如下：课程目标1：通过GNSS及现代定位技术的学习，明确GNSS系统的组成，懂得GNSS现代定位技术的基本原理。能够完成卫星轨道坐标、基线向量解算、单点定位、网平差等数据处理内容。课程目标2：依据GNSS导航定位原理，通过查阅文献，能够对影响GNSS定位的各项误差进行分析，并采取有效的措施对其进行削弱和消除。课程目标3：掌握GNSS-RTK实时动态定位、GNSS控制网建立的理论与方法，了解相关测绘工程项目的实施过程。课程目标4：具备GNSS现代定位技术的观测技能及作业计划的编制和实施能力，掌握GNSS现代定位技术的数据处理的理论与方法。课程目标5：具备利用GNSS技术为大地测量和工程测量、资源勘探等测绘工作提供定位和导航服务的能力。本课程的教学目标对毕业要求的支撑如下表所示：表2课程教学目标对毕业要求的支撑序号课程目标毕业要求指标点程度1课程目标1指标点1.3：能够将相关知识和数学模型方法用于推演、分析测绘专业复杂工程问题。H2课程目标2指标点2.4：能运用基本原理，借助文献研窕，分析测绘过程的影响因素，获得有效结论。H3课程目标3指标点11.h掌握工程项目中涉及的管理与经济决策方法。M4课程目标4指标点11.2：了解测绘生产的成本构成，理解测绘工程中涉及的工程管理与经济决策问题。M5课程目标5指标点11.3:能在多学科环境下，在设计开发的过程中，运用工程管理与经济决策方法。M支撑度标志：“H”表示“强”，“M”表示“中”，“L”表示“弱”。每一门课程至少要对一个毕业要求有强支撑。三、理论教学内容表3理论教学内容及学时分配序号教学内容预期学习成果支撑课程目标学时安排与教学方法思政元素序号教学内容预期学习成果支撑课程目标学时安排与教学方法思政元素1第1章绪论(1) GNSS卫星定位技术的发展。(2) GNSS系统组成。(3) GNSS在国民经济建设中的应用。重点和难点:GNSS系统组成。知晓GNSS卫星定位技术的发展过程；认识GNSS系统组成及其作用；知鹿GNSS在国民经济建设中的应用。54讲授思考题练习题“自主创新、开放融合、万众一心、追求卓越'的北斗精神。2第2章坐标系统和时间系统(1)天球坐标系与地球坐标系。(2)WGS-84坐标系和我国大地坐标系。(3)坐标系统之间的转换。重点和难点坐标系统之间的转换知晓天球坐标系与地球坐标系；懂得WGS-84坐标系和我国大地坐标系；能完成坐标系统之间的转换。认由时间系统。14讲授思考题练习题3第3章卫星运动基础及GNSS卫星星历(I)概述。(2)卫星的无摄运动。(3)卫星的受摄运动。(4)GNSS卫星星历。重点和难点:卫星的无摄运动认识卫星运动基础；知晓卫星的无摄运动，卫星的受摄运动；理解GNSS卫星星历。14讲授思考题练习题4第4章GNSS卫星的导航电文和卫星信号(1) GNSS卫星的导航电文(2) GNSS卫星信号(3) GNSS卫星位置的计算(4) GNSS接收机基本工作原理重点和难点:GNSS卫星位置的计算认识GNSS卫星的导航电文，GNSS卫星信号；能进行GNSS卫星位置的计算；理解GNSS接受机基本工作原理。24讲授思考题练习题5第5章GNSS卫星定位基本原理(1)概述(2)伪距测量(3)载波相位测量(4)GNSS绝对定位与相对定位(5)差分GPS定位原理懂得伪距测量，载波相位测量，整周跳变的修复的方法；理解GNSS绝对定位与相对定位原理。知晓差分GPS定位原理。24讲授思考题练习题敬业、精益、专注、创新等大国工匠精神。序号教学内容预期学习成果支撑课程目标学时安排与教学方法思政元素重点和难点GNSS绝对定位与相哥定位理解GNSS-RTK的原理及系统组成。36第6章GNSS测量的误差来源及其影响(I)GNSS测量主要误差分类(2)与信号传播有关的误差(3)与卫星有关的误差(4)与接收机有关的误差(5)其他误差重点和难点:GNSS测量主要误差分类认识GNSS测量主要误差源；懂得与信号传播有关的误差来源和消除方法；懂得与卫星有关的误差来源和消除方法。懂得与接受机有关的误差来源和消除方法。24讲授思考题练习题7第7章GNSS测量的设计与实践(I)GNSS测量的技术设计(2)GNSS测量的外业准备及技术设计书编写(3)GNSS测量的外业实施(4)GNSS测量的作业模式(5)数据预处理及观测成果的质量检核重点和难点:GNSS测量的外业实施掌握GNSS控制网建立的理论和方法。34讲授思考题练习题增强测绘地理信息法治意识。培养学生吃苦耐劳的工作态度和团结协作精神。能完成GNSS测量的外业准备及技术设计书编写；掌握GNSS测量的外业实施；知晓GNSS测量的作业模式；懂得数据预处理及观测成果的质量检核；知晓技术总结与上交资料。48第8章GNSS测量数据处理(1)概述(2)GNSS基线向量网的解算(3)GNSS定位成果的坐标转换(4)基线向量网的平差(5)GNSS高程重点和难点:GNSS基线向量网的解算能完成GNSS基线向量的解算；能够对GNSS定位成果进行坐标转换，基线向量网平差；理解GNSS高程拟合方法。44讲授思考题练习题四、课程考核与成绩评价(一)考核内容与评价总评成绩100分=闭卷考试成绩+过程考核成绩1)闭卷考试：根据课程教学目标，重点考核学生对基本知识、重难点知识的理解和应用情况，能反映学生的分析问题、自主学习等能力；考核内容与类型应能支撑课程目标的达成。2)过程考核：包括课堂表现、平时作业、课堂研讨活动等。表4课程考核评价方式序号课程目标考核内容评价依据及成绩比例()成绩比例(%)过程考核嘛辘曜WJS幅倒k曜砒寸1目标1GNSS系统组成、坐标系统、时间系统、卫星位置的计算3320262目标2绝对定位、相对定位、误差分类3320263目标3GNSS-RTK实时动态定位、GNSS控制网及其建立3310164目标4GNSS测量的技术设计3355165目标5GNSS全球卫星系统的应用335516合计()15151060100(二)过程考核评分标准表5过程考核评分标准考核方式权重%教学目标评分标准()90-10075-8960-740-59课堂表现15目标1能积极主动回答老师提问。对GNSS基础知识和基本理论，回答问题正确。全勤，无迟到早退。能积极主动回答老师提问。回答问题基本正确。全勤。能在老师点名下回答老师的提问，经启发能回答问题。缺课1-2次，迟到早退现象较多。不能回答课上问题。缺课多于2次，经常性迟到早退。目标2目标3目标4目标5课后作业15目标1能独立完成课后作业，书写工整，按时完成且答案正确；完成作业基本正确，书写较工整，按时完成，答案基本正确；经帮助能按时完成作业，答案存在错误；不能按时完成，书写潦草，错误较多。目标2目标3目标4考核方式权重%教学目标评分标准（）90-10075-8960-740-59目标5课堂研讨10目标4目标5积极查阅文献资料，能正确选用、分析，获取有效信息或结论；课堂口头报告流畅，PPT制作精良，专业问题沟通能力强；能查阅文献资料并正确使用；PPT和口头报告效果显著，能进行专业问题沟通查阅文献资料并使用；课堂报告效果一般，问题沟通有困难缺乏使用文献资料能力；口头表达有错误，回答问题不正确。五、课程教学目标达成度评价方法课程教学目标达成度评价如下：本门课程学生总评成绩=卷面成绩总分A（满分55%）+课堂表现分数B（满分15%）+课后作业C（满分15%）+课堂研讨D（满分15%）表6课程考核内容及课程目标达成度评价方法课程目标考核内容目标值平均值指标点达成度课程目标1卷面成绩20AiA1+B÷C20+3+3课堂表现3Bi课后作业3C1课程目标2卷面成绩20A2A2+B2+C220+3+3课堂表现3B2课后作业3C2课程目标3卷面成绩10A3A?+Br+C)10+3+3课堂表现3B3课后作业3C3课程目标4卷面成绩5A4Ai+B4+C4+D45+5+3+3课堂表现5B4课后作业3C4课堂研讨3D4课程目标5卷面成绩5A5A5+B5+C5+D5课堂表现5B5课后作业3C55+5+3+3课堂研讨3D5注：课程目标总达成度=各课程目标达成度的均值。六、其他有关说明1、在学习本课前，应先修高等数学、误差理论与测量平差基础、大地测量学基础等课程。2、加强对GNSS原理与应用的基础知识、基本理论阐述的前提下，密切联系生产实际。本教材除保留原试用教材体系外，并力图反映当前测量新理论、新技术、新方法。突出重点，教材体系和内容符合专业培养目标要求，内容丰富，实用性强，理论与实际结合密切，教学过程中穿插了热点讨论的部分内容和实际的案例，以满足今后学生工作的实际需要。重要章节都安排了习题练习，以加深学生对章节要点的掌握。任课教师应及时批改作业并反馈答疑。3、执行大纲应注意问题。大纲的重点章节应着重讲授分析方法、思路。在部分章节应及时加入课程未写入的GNSS最新发展状况、新研究方法和应用扩展等内容，或视具体情况进行学生课堂新技术演讲，用学科前沿与实例丰富授课内容，增加学生的知识容量。4、任课老师应鼓励每个学生积极参与和按时完成课外项目、课堂演讲及报告，并根据实际教学情况安排学生进行演讲和汇报，以此激发学生参与的积极性。同时，任课教师应充分利用现代化技术方法和手段提高课堂活跃度，提升课堂教学效果。七、建议使用教材及参考书目【使用教材】：1徐绍锋.GPS测量原理与应用.武汉大学出版社.2021【参考书目】：口张勤,李家权.GPS测量及应用.武汉大学出版社.2021.122李征航.GPS测量与数据处理.武汉大学出版社.20173李天文.GPS测量与数据处理.科学出版社.2023.01