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《GPS原理与应用》考试大纲

课程编号： 16010011

课程类别：专业必修

总学时数：60（其中含实践课17学时）

学分：3学分

一、考试要求

主要考查学生对GPS定位和导航基本原理、GPS接收机、GPS数据处理等基础知识和基本技能与方法的掌握程度。了解GPS在平面控制测量、高程测量、地球动力学、海洋测绘、精密工程测量和工程变形监测、导航等方面的应用。通过考试，可以使学生加深对《GPS原理与应用》这门专业课程有关基础知识、基本技能的掌握。

本门课程考核要求由低到高共分为“了解”、“掌握”、“熟练掌握”三个层次。其含义：了解，指学生能懂得所学知识，能在有关问题中认识或再现它们；掌握，指学生清楚地理解所学知识，并且能在实践中正确地使用它们；熟练掌握，指学生能较为深刻理解所学知识，在此基础上能够准确、熟练地使用它们去解决较为简单的实际问题。

二、考试内容

第一章绪论

（1）了解GPS的概念及其由来

（2）掌握GPS的特点，包括与其他导航系统相比及与经典测量技术相比的特点

第二章 GPS系统组成

1．GPS卫星星座

（1）了解GPS星座构成

（2）了解GPS卫星及其功能

2．地面监控系统

（1）了解主控站的分布、功能等

（2）了解监控站的分布、功能等

（3）了解注入站的分布、功能等

3．GPS信号接收机

（1）了解GPS接收机及其分类

（2）了解GPS接收机通道的概念

（3）掌握GPS接收机的基本工作原理

（4）了解GPS接收机的天线

第三章 GPS定位的坐标系统和时间系统

1．坐标系统的类型

（1）了解空间固定的坐标系统

（2）了解与地球固联的坐标系统

2．协议天球坐标系

（1）掌握天球的基本概念

（2）掌握天球坐标系

（3）熟练掌握协议天球坐标系

3．协议地球坐标系

（1）了解地球坐标系

（2）了解协议地球坐标系

（3）熟练掌握协议地球地球坐标系与协议天球坐标系的转换4．大地测量基准及其转换

（1）了解经典大地测量基准

（2）了解卫星大地测量基准

5．时间系统

（1）掌握有关时间的基本概念

（2）了解世界时系统

（3）了解原子时

（4）掌握协调世界时

（5）熟练掌握GPS时间系统

第四章卫星运动的基础知识及GPS卫星的坐标计算

1．概述

（1）了解卫星轨道在GPS定位中的意义

（2）掌握影响卫星轨道的因素及研究方法

2．卫星的无摄运动

（1）掌握开普勒一、二、三定律及其意义

（2）熟练掌握无摄卫星轨道的描述

3．卫星的受摄运动

（1）掌握卫星运动的摄动力

（2）了解地球引力场摄动力的影响

4．GPS卫星的星历

（1）掌握GSP卫星星历的概念

（2）掌握预报星历

（3）掌握后处理星历

5．GPS卫星的坐标计算

第五章 GPS信号

1．导航电文

（1）掌握导航电文及其格式

（2）掌握导航电文的内容

2．卫星在轨位置计算

（1）了解卫星的瞬时位置

（2）了解速度的确定

3．GPS卫星信号

（1）熟练掌握GPS卫星信号的构成

4．SA和AS政策及对策

（1）了解当前美国对GPS用户的主要限制性政策（2）了解非特许GPS用户对美国限制性政策的措施第六章 GPS卫星定位原理

1．概述

（1）掌握GP S定位的方法

（2）掌握基本观测量

2． GSP绝对定位原理

（1）掌握测码伪距观测方程及其线性化

（2）掌握测相伪距观测方程及其线性化

3．观测卫星的几何分布与GPS授时

（1）了解卫星集合分布精度因子

（2）掌握GPS测时

4．GPS相对定位

（1）熟练掌握相对定位的概念

（2）熟练掌握静态相对定位的观测方程及其解算5．差分定位原理

（1）掌握伪距差分原理

（2）掌握位置差分原理

（3）掌握载波相位差分原理

6．动态定位

7．广域差分GPS

（1）掌握单基准站差分

（2）掌握局部区域差分

（3）掌握广域差分

第七章 GPS误差

1．熟练掌握误差分类

2．与卫星有关的误差

（1）熟练掌握GPS卫星星历误差

（2）熟练掌握卫星钟差误差

（3）掌握相对论误差

3．与信号传播有关的误差

（1）了解电离层折射误差

（2）了解对流层折射误差

（3）了解多路径效应

4．与接收机有关的误差

（1）了解观测误差

（2）了解接收机钟差误差

（3）了解载波相位观测的整周未知数

（4）了解天线相位中心偏差

5．其他误差

（1）了解地球自转的影响

（2）了解地球潮汐的改正

第八章数据采集与处理

1．熟练掌握外业准备

2．熟练掌握外业实施

3．熟练掌握内业数据处理

第九章 GPS应用

1．了解GPS日常应用

2．了解科学研究中应用

3．了解3S技术集成

三、考试方式

1.考试类别：闭卷，笔试

2.记分方式：100分制

3.考试时量：120分钟

4.试题总数：约5—6大题

5.命题指导思想与原则

命题总的指导思想是：全面考查学生对本课程的基本原理、基本概念和主要知识点的学习、理解和掌握的情况。命题的原则是：题目尽量多、各题分量小，范围广，最基本知识占60%左右，稍微灵活一点的题目占20%左右，发挥主观应用能力的占20%左右。其中，客观性试题应占绝大部分。

6、题目类型：

（1）单选题：主要考查学生对基础知识理解的精确程度。（在本题的每一小题的备选答案中，只有一个答案是正确的，请把你认为正确答案的题号，填入题干的括号内。多选不给分。每题2分，共20分）。

（2）填空题：主要考查学生对一些最基本概念、知识的理解、掌握和记忆程度（每空1分，共15分）。

（3）名词解释题：考查学生对基本概念的理解和掌握的程度。（每题3分，共15分）。

（4）简答题：考查学生对《GPS原理与应用》基本原理的理解和掌握程度。（下列8 题可任作4题。若每题都作，只评阅前5题。每题4 分，共20分）。

（5）论述题：主要考查学生对所学的基本概念、基本原理的全面理解，综合分析和运用所学知识分析和研究现实问题的能力。（每题10分，共20分）。

（6）计算分析题：考查学生根据给出的条件，计算并分析结果，从而解决问题的能力。（每题10分，共10分）。

7、各类题型的特点和考试的目的

（1）单选题。具有简单、准确、客观的特点，主要考查学生对基本概念的理解、掌握的准确程度。

（2）填空题。具有要求填写内容少，答案具有唯一性。主要考查学生对一些基本知识的理解、掌握和记忆是否准确。

（3）名词解释题。具有解释内容较少，答案比较规范的特点。主要考查学生对基本概念的理解、掌握程度。

（4）简答题：主要是要求学生简单的回答一些基本原理。主要考查学生对基本原理的理解、掌握程度。

（5）论述题：为难度较大的题目，具有覆盖范围广、灵活性大的特点。主要考查学生对基本概念、原理的全面理解掌握、综合分析和运用所学知识分析和研究实际问题的能力。