卫星导航定位原理与应用
卫星导航定位原理与应用
2万+ 人选课
更新日期:2025/04/24
开课时间2025/02/25 - 2025/07/10
课程周期20 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介
《卫星导航定位原理与应用》MOOC课程简介1978年2月22日第一颗GPS试验卫星发射成功,开创了以导航卫星为动态已知点的无线电导航定位新时代,为经济建设、国防建设和人们的日常生活等提供了一种高精度、全天时和全天候的导航定位技术,使导航定位技术产生了一场深刻的变革, 促进了相关行业的整体技术进步,为促进世界文明进步提供了一种新的高科技方法。作为测绘科学技术三大高新技术之一的全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System——GNSS)是泛指所有的卫星导航系统,包括全球的、区域的和增强的,如美国的GPS卫星全球定位系统(GPS)、俄罗斯的GLONASS全球导航卫星系统(GLONASS)、中国的北斗卫星导航系统(BDS)、欧洲的伽利略卫星导航系统(GALILEO),以及相关的增强系统,如美国的WAAS(广域增强系统)、欧洲的EGNOS(欧洲静地导航重叠系统)、日本的QZSS系统、印度的IRNSS系统等,还涵盖在建和将建的其他卫星导航系统。GPS、GLONASS、BDS、GALILEO这四个系统虽然在坐标系统、时间系统等方面存在差异,但其主体功能和定位原理是基本相同的,因此,在本课程学习中以GPS系统为主、北斗系统为辅、其它系统为补充的方式进行讲解。《卫星导航定位原理与应用》MOOC课程是《卫星导航定位原理与应用》(各高校采用的名称可能不一致)理论课程的补充,不能代替《卫星导航定位原理与应用》理论课程课堂教学,更不能代替其实验教学。各高校授课教师,在讲授《卫星导航定位原理与应用》理论课程时,应结合学校的特点安排学生进行《卫星导航定位原理与应用》MOOC课程学习。《卫星导航定位原理与应用》MOOC课程是学习《卫星导航定位原理与应用》理论课程的预习、巩固、提高的教学资源,是实施《卫星导航定位原理与应用》理论课程教学改革的网络教学资源。随着测绘科学技术及相关学科技术的发展,我们在《卫星导航定位原理与应用》MOOC课程中及时更新课程内容、融入相关纵横向科研项目的成果;同时,尽量采用教学团队主编或参编的最新规划教材与专著(如《GNSS导航定位原理与应用》、《GPS测量与数据处理》、《GPS测量原理及其应用(第四版)》、《煤矿开采沉陷自动化监测系统》、《基于GNSS/GIS的土地集约利用信息管理系统研究与实践)》等),以提高学生更好地掌握卫星导航定位技术的基本原理、基本操作、工程实践、数据处理相关理论等方面的能力。《卫星导航定位原理与应用》MOOC课程由8章43讲组成,主要内容包括卫星导航定位系统基础知识(13讲)、卫星导航定位基本原理(10讲)、误差来源及其克服措施(7讲)、卫星导航定位控制网的设计与实施(5讲)、数据处理及质量评价(5讲)、数据处理软件简介(1讲)和应用案例(2讲)等7个部分,视频总时长为7h39m22s,其结构参见“《卫星导航定位原理与应用》MOOC课程结构”文档。《卫星导航定位原理与应用》MOOC课程中提供了906道测试练习题,融入了课程思政内容,包括215道选择题(其中,单选题48题,多选题167题)、412道判断题、122道填空题和157道材料题(其中名词解释 72 题,简答题80题,计算题5题),供大家在学习《卫星导航定位原理与应用》课程中进行练习、测试、考试之用,并及时进行更新完善。《卫星导航定位原理与应用》MOOC课程由安徽理工大学余学祥、吕伟才和赵兴旺,安徽大学刘辉和胡洪,安徽农业大学董斌和高祥,安徽建筑大学高旭光,广州中海达卫星导航技术股份有限公司邾凯,甘肃农业大学甘肃农大鄢继选等共同完成,由余学祥负责协调与统稿。合肥亚慕信息科技有限公司为该MOOC课程的视频录制、编辑制作、网络管理做了大量的工作,在此表示衷心的感谢!为便于对学生学习状态的管理,各开课学期的教学团队,根据参与MOOC学习的学生班级情况,适当进行增加。《卫星导航定位原理与应用》MOOC课程得到安徽省省级质量工程项目“大规模在线开放课程(MOOC)示范项目(卫星导航定位原理与应用)(编号:2016mooc141)”、“测绘工程专业卓越工程师教育培养计划(编号:2016zjjh020)”、“人工智能时代下导航工程专业人才培养模式研究(编号:2017jyxm1243)”、“测绘工程专业综合改革试点(编号:2014zy029)”、“人工智能时代下测绘工程专业人才培养模式研究(编号:2018jyxm0192)”、“《数字地形测量学》大规模在线开放课程(MOOC)示范项目(编号:2018mooc074)”和2019 年工程类硕士专业学位研究生教育在线课程、在线讲座和教辅资源立项建设项目《GNSS 定位原理与数据处理》等项目的资助,在此表示感谢!安徽理工大学、安徽大学、安徽农业大学、安徽建筑大学、甘肃农业大学联合申报的“《卫星导航定位原理与应用》慕课建设与实践”教研成果,获2020年中国卫星导航定位协会卫星导航定位教学成果二等奖。《卫星导航定位原理与应用》MOOC 入选2023年第二批国家级一流本科线上课程。由于时间仓促,《卫星导航定位原理与应用》MOOC课程教学团队虽做了很大努力,但课程中难免有疏漏和不妥之处,真诚希望大家批评指正。 《卫星导航定位原理与应用》MOOC课程                                     教学团队                                                                                                          2024年2月28日
课程大纲
课程大纲
  • 第1章 第一章 绪论
    • 第1节 第1讲 GNSS卫星定位系统简介
    • 第2节 第2讲 GNSS系统的组成与特点
    • 第3节 第3讲 GNSS技术的应用前景
    • 第4节 第1讲 GNSS卫星定位系统简介-余学祥
    • 第5节 第2讲 GNSS系统的组成与特点-董斌
    • 第6节 第3讲 GNSS技术的应用前景-董斌
  • 第2章 第二章 坐标系统和时间系统
    • 第1节 第4讲 天球坐标系与地球坐标系
    • 第2节 第5讲 GNSS测量中常用坐标系
    • 第3节 第6讲 时间系统概述
    • 第4节 第7讲 GNSS时间系统
    • 第5节 第4讲 天球坐标系与地球坐标系-余学祥
    • 第6节 第5讲 GNSS测量中常用坐标系-余学祥
    • 第7节 第6讲 时间系统概述-赵兴旺
    • 第8节 第7讲 GNSS时间系统-赵兴旺
  • 第3章 第三章 卫星信号和导航电文
    • 第1节 第8讲 卫星运动基础
    • 第2节 第9讲 GNSS卫星导航电文
    • 第3节 第10讲 GNSS卫星信号
    • 第4节 第11讲 GNSS卫星星历
    • 第5节 第12讲 GNSS卫星位置计算
    • 第6节 第13讲 GNSS接收机及其操作
    • 第7节 第8讲 卫星运动基础-胡洪
    • 第8节 第9讲 GNSS卫星导航电文-胡洪
    • 第9节 第10讲 GNSS卫星信号-胡洪
    • 第10节 第11讲 GNSS卫星星历-赵兴旺
    • 第11节 第12讲 GNSS卫星位置计算-赵兴旺
    • 第12节 第13讲 GNSS接收机及其操作-邾凯
  • 第4章 第四章 卫星定位基本原理
    • 第1节 第14讲 GNSS观测量与观测方程
    • 第2节 第15讲 观测值线性组合
    • 第3节 第16讲 伪距绝对定位原理与精度评价
    • 第4节 第17讲 整周跳变的检测方法
    • 第5节 第18讲 整周未知数的确定方法
    • 第6节 第19讲 GNSS相对定位基本原理
    • 第7节 第20讲 GNSS差分定位技术
    • 第8节 第21讲 GNSS卫星导航
    • 第9节 第22讲 GNSS测速、测时、测姿态
    • 第10节 第23讲 精密单点定位技术
    • 第11节 第14讲 GNSS观测量与观测方程-高祥
    • 第12节 第15讲 观测值线性组合-高祥
    • 第13节 第16讲 伪距绝对定位原理与精度评价-高旭光
    • 第14节 第17讲 整周跳变的检测方法-胡洪
    • 第15节 第18讲 整周未知数的确定方法-胡洪
    • 第16节 第19讲 GNSS相对定位基本原理-余学祥
    • 第17节 第20讲 GNSS差分定位技术-余学祥
    • 第18节 第21讲 GNSS卫星导航原理-赵兴旺
    • 第19节 第22讲 GNSS测速、测时、测姿态-赵兴旺
    • 第20节 第23讲 精密单点定位技术-高旭光
  • 第5章 第五章 GNSS测量误差来源及其改正
    • 第1节 第24讲 GNSS误差分类
    • 第2节 第25讲 与卫星有关的误差
    • 第3节 第26讲 对流层及其影响
    • 第4节 第27讲 电离层及其影响
    • 第5节 第28讲 多路径误差
    • 第6节 第29讲 接收机钟的钟误差
    • 第7节 第30讲 卫星、接收机天线相位中心偏差
    • 第8节 第24讲 GNSS误差分类-吕伟才
    • 第9节 第25讲 与卫星有关的误差-吕伟才
    • 第10节 第26讲 对流层及其影响-吕伟才
    • 第11节 第27讲 电离层及其影响-吕伟才
    • 第12节 第28讲 多路径误差-吕伟才
    • 第13节 第29讲 接收机钟误差-吕伟才
    • 第14节 第30讲 卫星、接收机天线相位中心误差-吕伟才
  • 第6章 第六章 GNSS测量技术设计与实施
    • 第1节 第31讲 GNSS测量的技术设计(上)
    • 第2节 第32讲 GNSS测量的技术设计(下)
    • 第3节 第33讲 GNSS测量的外业施测
    • 第4节 第34讲 技术设计书的编写
    • 第5节 第35讲 GNSS的作业模式
    • 第6节 第31讲 GNSS测量的技术设计(上)-刘辉
    • 第7节 第32讲 GNSS测量的技术设计(下)-刘辉
    • 第8节 第33讲 GNSS测量的外业施测-刘辉
    • 第9节 第34讲 技术设计书的编写-刘辉
    • 第10节 第35讲 GNSS的作业模式-刘辉
  • 第7章 第七章 GNSS测量数据处理
    • 第1节 第36讲 数据预处理与质量检核
    • 第2节 第37讲 GNSS基线向量解算
    • 第3节 第38讲 基线向量网平差
    • 第4节 第39讲 GNSS网坐标系统转换
    • 第5节 第40讲 GNSS网高程系统转换
    • 第6节 第36讲 数据预处理与质量检核-高旭光
    • 第7节 第37讲 GNSS基线向量解算-余学祥
    • 第8节 第38讲 基线向量网平差-赵兴旺
    • 第9节 第39讲 GNSS网坐标系统转换-余学祥
    • 第10节 第40讲 GNSS网高程系统转换-余学祥
  • 第8章 第八章 GNSS技术应用
    • 第1节 第41讲 GNSS技术在开采沉陷自动化监测中的应用
    • 第2节 第42讲 GNSS在无人船水下地形测量中的应用
    • 第3节 第43讲 基线解算软件介绍
    • 第4节 第41讲 GNSS技术在开采沉陷自动化监测中的应用-余学祥
    • 第5节 第42讲 GNSS技术在无人船水下地形测量中的应用-邾凯
    • 第6节 第43讲 基线解算软件介绍-高祥
  • 第9章 课程期中线上测试
  • 第10章 课程结束线上测试