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《GPS原理与应用》实验大纲

课程性质：专业方向课程 实验学时：6

开课系部：国土信息工程系 大纲执笔人： 邓岳川 教研室主任审核：刘东良

先修课程：测量学 实验个数：3

适用专业：地理信息系统 大纲编写时间：2006年8月 教学系部审定： 郑平建

一、实验课程的性质与任务

GPS定位技术在民用和军事方面都得到了广泛应用，是获取数据的一种重要的手段，并且3S技术的集成是目前研究的一个重要的方向，因此它成为地理信息系统专业本科生的一门必修课程。实验课是完成本课程教学的重要环节。通过课程实验，一方面培养学生的动手操作能力，另一方面，加深学生对理论教学内容的吸收和消化。本课程实验任务有：1）徕卡GPS500静态GPS外业数据采集；2）徕卡GPS500静态GPS内业数据处理。 二、实验目的与作用

按照地理信息系统专业的教学计划，在《GPS原理与应用》课堂教学之中，应该结合所学的内容，围绕GPS原理，针对L1和L2接收机的性能，进行静态测量实习，学生在教师的指导下，划分小组，独立完成实习的全部内容。其目的与作用如下：

1、进一步巩固、加深课堂所学的理论知识，在实践中训练学生分析问题，解决问题和组织能力；

2、熟练掌握GPS仪器的使用和操作方法，提高外业数据采集和内业后处理的能力，培养学生具备利用GPS采集数据的能力；

3、掌握GPS观测从外业选点，到观测，再到后处理的以及结果分析的全过程。

三、实验项目及内容提要

春季学期 实验类型 序 号 实 验 名 称 基学 必 选 验 本综设时 开 开 证 操合 计 作 2 √ √ 内 容 提 要 1 2 3 GPS接收机的认识及操作 GPS信号接收机各个部件的认识，接收机控制器上的软件菜单的认识和操作 GPS静态定位测量 2 √ RTK GPS接收机及2 √ 软件的认识与应用 √ √ √ √ 理解载波相位测量、静态绝对定位原理，掌握GPS测量外业的布线方法 分组进行RTK GPS接收机及软件的认识与应用 四、单项实验的内容和要求：

1）实验项目名称：GPS接收机的认识及操作 （1） 实验内容

GPS信号接收机各个部件的认识，接收机控制器上的软件菜单的认识和操作。 （2） 实验要求

通过实验，学生要能够认识GPS信号接收机的各个组成

部分的名称和功用，掌握GPS接收机控制器上的各个菜单的功能及参数设置，熟练地对接收机进行操作。实习时先由实验课教师进行操作演示，再由学生自己进行操作练习。学生在做完实验后应编写相应的实验或实习报告，写出GPS信号接收机各个组成部分的名称和简要的

操作过程。

（3） 应配备的主要设备名称和台件数

序设 备 名 称 号 1 2 计 2）实验项目名称：GPS静态定位测量 （1）实验内容

分组进行GPS静态定位测量。 （2）实验要求

学生每4人一组，在熟悉GPS接收机操作的基础上，要求

学生通过实验掌握GPS静态定位测量的原理、方法及接收机的操作和设置，会在教师的指导下自行选择和布设GPS控制点，并设计相应的GPS控制网。此后，各组要相互配合进行GPS静态定位测量，会下载存储在接收机中的静态测量数据，了解GPS静态测量数据文件的格式及命名规则。学生在做完实验后应编写相应的实验或实习报告，对GPS静态定位测量的原理、方法和外业作业过程要有较详细的论述。

（3）应配备的主要设备名称和台件数

序设 备 名 称 每组应配备 GPS接收机 温度计、高原气压1套 台件数 1台套 注 每组应配备 号 1 2 计 3 计算机 GPS接收机 温度计、高原气压台件数 1台套 1套 1台套 注 3）实验项目名称：RTK GPS接收机及软件的认识与应用 （1）实验内容

分组进行RTK GPS接收机及软件的认识与应用。 （2）实验要求

要求学生通过实验掌握RTK GPS测量的原理、方法及接收

机的操作和设置。在实验课教师的指导下，学生首先学会RTK GPS接收机的参数设置和电台设置，然后自行设计或选择实验方案，通过实际操作掌握RTK GPS接收机的采数测量和简单的测量放样，会将存储在接收机控制器中的动态测量数据传送至计算机中。学生在做完实验后应编写相应的实验或实习报告，对RTK GPS测量的原理、方法及接收机的操作和设置做一总结。 （3）应配备的主要设备名称和台件数

序设 备 名 称 号 1 RTK GPS接收机 台件数 1台套 备 注 缺设每组应配备 2 五、实验报告的形式

计算机 1台套 以电子版图片+纸质形式（内容有：实验名称、地点、时间、组员、组别；实验目的、要求；实验内容和方法步骤；实验数据处理，包括图表；对实验结果进行分析、总结，并写出体会；实验中如果有的点坐标精度超限，分析超限原因，说明处理方法。） 六、本实验课程考核方式、方法以及成绩评定方法 1．实验操作：60%，2．实验报告：40%

六、实验应配套的主要仪器设备名称、型号及台(套)数

徕卡GPS500接收机2台；SKI-PRO数据处理软件包；电脑60台 七、使用教材与教学参考书目 【使用教材】

《徕卡GPS500测量系统技术参考手册》，徕卡公司 【教学参考书目】

1.徐绍铨、张华海等，《 GPS测量原理及应用》，武汉大学出版社，2003年6月

2.刘经南等编著，《广域差分GPS原理和方法》，测绘出版社，1999.1

3.张勤、李家权编著，《全球定位系统（GPS）测量原理及其数据处理基础》，西安地图出版社，2001.8

4.刘基余编著，《GPS卫星导航定位原理与方法》，北科学出版社，2003.8