GPS定位技术应用自学考试大纲湖北教育考试院.docx
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GPS定位技术应用自学考试大纲湖北教育考试院
湖北省高等教育自学考试课程考试大纲
课程名称：
GPS定位技术应用课程代码：
01555
第一部分课程性质与目标
一、课程性质与特点
GPS定位技术应用是工程测量专业的一门主要专业课，是全国高等教学自学考试工程测量专业必考的专业课，是为培养和检验自学考试者的控制测量的基本理论知识和应用能力而设置的一门专业课。
二、课程目标与基本要求
通过对本课程的学习，要求学生对本课程的基本概念、基本原理、基本操作技能的掌握、理解、了解情况，检查学生外业观测、组织及内业数据处理的能力，对GPS测量技术的综合应用能力，解决工作中，生产中的实际问题的能力。
要求学生掌握GPS测量的作业方法和数据处理的基本流程，初步掌握基线解算软件和平差计算软件的基本操作方法，
三、与本专业其他课程的关系
先修课：
测量技术、控制测量技术、数字地籍测量
后续课：
工程测量技术
第二部分考核内容与考核目标
第一章绪论
一、学习目的和要求
本章内容浅显易懂，无难点，侧重对知识点的了解，是本课程的入门简介。
学生可将此章节的内容作为阅读材料，初步了解GPS全球定位系统的概念和应用，再通过做作业加以巩固。
理解GPS系统的应用和发展前景；其相对于其它定位系统的特点和GPS应用于测量工作的特点；美国的GPS政策，了解卫星的个数及寿命；卫星的运行周期及发射功率；原子钟的精度；定位信号频率；GPS的地面控制系统和用户设备；GPS定位技术的发展及在测量中的应用，了解GPS发展的前景。
二、考核知识点与考核目标
（一）卫星大地测量及其发展，其相对于其它定位系统的特点和GPS应用于测量工作的特点
识记：
大地测量发展的三个阶段；卫星大地测量的发展。
理解：
GPS定位技术应用于测量工程的显著优势。
应用：
GPS定位技术在测量中的应用。
（二）导航定位卫星及其星座
识记：
美国政府的三项GPS政策，摆脱GPS限制政策的途径，全球定位系统星座简介，其余的四个卫星导航定位系统。
理解：
我国GPS卫星跟踪网的作用及分布情况
（三）GPS在国民经济建设中的应用
理解：
区域性GPS大地控制网
第二章GPS定位的坐标系统和时间系统
一、学习目的和要求
本次课程的教学目标是：
通过本章学习，使学生了解地心坐标系的表述形式、天球坐标系统中的基本概念；理解天球坐标系的建立，GPS的时间系统；掌握参心坐标系中的1954年北京坐标系（BJZ54（原）），1980年国家大地坐标系（GDZ80）和1954年新北京坐标系（BJZ54），建立地心坐标系的意义和方法，WGS-84大地坐标系的建立。
二、考核知识点与考核目标
（一）参心坐标系
识记：
我国历史上出现的参心大地坐标系，参心坐标系的特点
理解：
参心大地坐标系定义及建立过程
应用：
各种参心坐标系在工程中的应用
（二）地心坐标系
识记：
地心坐标系的表述形式
理解：
建立地心坐标系的意义和方法
应用：
WGS-84大地坐标系与参心坐标系的转换
（三）天球坐标系
识记：
天球坐标系统中的基本概念
理解：
天球坐标系的建立
应用：
用来描述卫星的坐标
（四）时间系统
识记：
世界时、历书时、原子时、协调世界时、力学时
理解：
GPS的时间系统
应用：
应用于GPS定位测量
第三章GPS系统的组成与GPS信号
一、学习目的和要求
（1）掌握GPS定位系统的三个组成部分；卫星星历的概念；卫星信号的内容、结构及传播。
（2）理解监控系统的作用；投入的可用GPS卫星状况；用户接收机的用途；卫星的运动及其轨道。
（3）了解GPS信号的结构；测距码产生；导航电文的内容；天线的作用与分类。
二、考核知识点与考核目标
（一）GPS定位系统的组成
识记：
GPS定位系统的三个组成部分
理解：
监控系统的作用，投入的可用GPS卫星状况，用户接收机的用途
（二）卫星的运行及其轨道
识记：
卫星星历的概念
理解：
卫星的运动及其轨道
（三）卫星星历与卫星位置计算
应用：
卫星坐标计算
（四）GPS卫星信号
识记：
测距码产生，导航电文的内容
理解：
卫星信号的内容、结构及传播
（五）GPS信号的接收
识记：
天线的作用与分类，接收机的分类。
理解：
GPS接收机的工作过程
第四章GPS卫星定位的基本原理
一、学习目的和要求
（1）掌握GPS定位的基本概念；静态定位与动态定位；单点定位和相对定位；伪距定位，载波相位测量原理及载波相位测量方法。
（2）理解主动式测距和被动式测距；伪距及其测定与计算；动态定位的特点。
（3）了解GPS测速原理和定时原理。
二、考核知识点与考核目标
（一）GPS测量的定位方法
识记：
GPS定位的基本概念
理解：
GPS定位原理
（二）伪距定位法
识记：
伪距的定义
理解：
伪距及其测定与计算
应用：
伪距定位在测量中的应用
（四）载波相位测量
识记：
载波相位测量的定义
理解：
载波相位测量原理及载波相位测量方法
应用：
载波相位测量在测量中的应用
（五）GPS动态定位原理
识记：
GPS测速原理和定时原理
第五章GPS卫星定位的误差来源及其影响
一、学习目的和要求
（1）理解接收机钟误差；相位中心位置误差的产生与消减方法。
（2）了解电离层折射误差、对流层折射误差、多路径误差的产生与消减方法；卫星星历误差、卫星钟误差、相对论效应的产生与消减方法。
二、考核知识点与考核目标
（一）GPS测量的主要误差分类
识记：
误差分类
（二）与卫星有关的误差
识记：
与卫星有关的误差的分类
理解：
产生与消减方法
应用：
应用于工程实际
（三）卫星信号传播误差
识记：
与卫星信号传播有关的误差的种类
理解：
电离层折射误差、对流层折射误差、多路径误差的产生与消减方法
应用：
应用于工程实际
（四）接收设备与图形强度
识记：
与接收设备有关误差的种类
理解：
接收机钟误差；相位中心位置误差的产生与消减方法
应用：
应用于工程实际
第六章GPS卫星定位测量的设计与实施
一、学习目的和要求
（1）掌握建立GPS网的技术依据和规范要求；GPS测量的精度分级；作业基本技术规定；GPS网的布网原则；卫星空间分布的几何图形强度设计；GPS定位网的测设方案；最佳观测时段的选择；数据处理。
（2）理解GPS网的联测设计中应注意的问题；野外选点埋石的要求与外业成果的记录；野外数据的检核；技术总结与上交资料。
（3）了解单频、双频GPS接收机类型的选择；最佳GPS接收机应具备的条件；美国天宝导航公司、美国阿士泰克公司、瑞士徕卡公司、南方测绘生产的GPS接收机基本情况。
二、考核知识点与考核目标
（一）建立GPS控制网的技术依据
识记：
建立GPS网的相应技术依据和规范、规程
理解：
建立GPS网的技术依据和规范要求
应用：
应用于GPS控制网的设计，施测
（二）GPS定位网的布设
识记：
GPS网的布网原则
理解：
GPS测量的精度分级、精度设计，基准设计
应用：
应用于GPS控制网的设计，施测
（三）GPS接收机的选择
识记：
单频、双频GPS接收机类型的选择，最佳GPS接收机应具备的条件
（四）GPS定位网的测设方案
识记：
应用GPS定位技术建立测量控制网可采用的方法
理解：
最佳观测时段的选择，同步网之间的连接方式
应用：
编写作业计划调度表
（五）外业观测
识记：
作业过程
理解：
准备工作、天线设置、接收机操作、气象数据观测、测站记簿等项内容。
应用：
应用于生产实际
（六）观测成果的外业检核及处理。
识记：
野外数据检核内容
理解：
各项检查内容限差要求
应用：
测后数据处理
第七章GPS控制网的数据处理
一、学习目的和要求
（1）掌握数据处理的内容；基线向量的解算方法；坐标系统的转换原因；GPS网平差的目的与过程。
（2）理解星历预报的重要性；数据传输过程；基线向量的误差分析与判断。
（3）了解GPS测高及其数据处理；拟合法确定正常高程；GPS作三、四等水准加密，过河水准测量，变形监测的应用。
二、考核知识点与考核目标
（一）观测数据的预处理
识记：
观测数据的预处理内容
理解：
观测数据的预处理的作用
（二）GPS基线向量的解算
识记：
相位观测值的线性组合类型
理解：
基线向量的解算方法
应用：
GPS基线向量的解算，解算结果分析
（三）GPS基线网独立平差
识记：
平差过程
理解：
平差方法，目的
应用：
消除基线网中各类图形闭合条件的不符值，并建立网的基准
（四）GPS网与地面网的平差
识记：
平差方法
理解：
平差过程
应用：
建立我国的GPS定位网的形式
（五）GPS高程的计算
识记：
GPS测高及其数据处理方法
理解：
拟合法确定正常高程的过程
应用：
GPS作三、四等水准加密，过河水准测量，变形监测的应用
第八章GPS实时动态定位
一、学习目的和要求
（1）掌握实时动态定位的基本思想；相对于静态定位增加的仪器设备和应用范围及精度。
（2）理解RTK的初始化过程；单、双频RTK接收机的区别。
（3）了解RTK的作业速度和作业效率；观测数据的实时处理过程。
二、考核知识点与考核目标
（一）RTK的定义
识记：
定义，
理解：
RTK定位的原理
（二）RTK系统基准站的组成和作用
识记：
RTK系统基准站的组成，数据链电台的作用
理解：
RTK系统基准站启动过程
应用：
RTK系统基准站的作用
（三）RTK流动站的组成和作用
识记：
RTK流动站的组成
理解：
RTK流动站的启动过程
应用：
RTK流动站在工程中的应用，工作范围和定位精度
第三部分有关说明与实施要求
一、考核的能力层次表述
本大纲在考核目标中，按照“识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。
各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：
识记：
能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。
理解：
在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。
应用：
在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。
二、教材
《GPS定位原理与技术》，周建郑主编，黄河水利出版社2005年7月出版。
教学参考书：
《GPS测量技术》，周立主编，黄河水利出版社2007年11月出版；
三、自学方法指导
1、在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。
2、阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。
3、在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认知、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。
4、完成书后作业和适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节，在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。
四、对社会助学的要求
1、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。
2、应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。
3、辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以免与大纲脱节。
4、辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡"认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通"的方法。
5、辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。
6、注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导考生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。
7、要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。
8、助学学时：
本课程共4学分，建议总课时72学时，其中助学课时分配如下：
章次
内容
学时
第一章
绪论
4
第二章
GPS定位的坐标系统和时间系统
6
第三章
GPS系统的组成与GPS信号
8
第四章
GPS卫星定位的基本原理
10
第五章
GPS卫星定位的误差来源及其影响
6
第六章
GPS卫星定位测量的设计与实施
12
第七章
GPS卫星定位的数据处理
14
第七章
GPS实时动态定位（RTK）原理
12
合计
72
五、关于命题考试的若干规定
1、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。
试题覆盖到章，适当突出重点。
2、试卷中对不同能力层次的试题比例大致是：
"识记"为30%、"理解"为30％、"应用"为40％。
3、试题难易程度应合理：
易、较易、较难、难比例为2：
3：
3：
2。
4、每份试卷中，各类考核点所占比例约为：
重点占65%，次重点占25%，一般占10%。
5、试题类型一般分为：
单项选择题、多项选择题、名词解释、简答题、论述及分析题等题型。
6、考试采用闭卷笔试，考试时间150分钟，采用百分制评分，60分合格。
六、题型示例
（一）、单项选择题
1、在使用GPS软件进行平差计算时，需要选择的投影方式是（）。
A、横轴墨卡托投影B、高斯投影
C、等角圆锥投影D、等距圆锥投影
（二）、多项选择题
1、计量原子时的时钟称为原子钟，GPS卫星钟采用的是（）
A、铷原子钟B、氢原子钟C、铯原子钟D、铂原子钟E、石英钟.
（三）、名词解释
1、广播星历
（四）、简答题
1、简述应如何减弱多路径误差。
（五）、论述及分析题
1、根据下列控制网的图形，用三台双频南方灵锐S82GPS接收机作业，相临点之间的距离约2km，仪器迁移时间约20～30分钟，已知接收机的使用序号和天线编号如下表，时间为2009年1月18日。
请回答下列问题。
（1）根据下图编写定位的先后次序，并根据考试当天的时间在相应位置上写出GPS文件格式；
（2）根据控制网的图形的观测顺序和观测时间填写GPS作业调度表；
序号
机号
1
1918
2
19100
3
1862
GPS作业调度表
时段
编号
观测时间
测站号/名
测站号/名
测站号/名
机号
机号
机号
0
8：
10～8：
40
1
8：
50～9：
20
升级会员 