SPOC学校专有课程
卫星导航原理与应用
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spContent=结合电子科技大学致力于培养电子、通信和信息领域的高素质专业人才和行业领军人才的定位,结合国家重大工程和战略来提升和建设专业课程是人才培养改革的基本要求。随着我国北斗系统对全球服务,特别是为“一带一路”战略服务,培养具备深厚的卫星导航技术知识的创新人才意义重大。 本课程要求学生掌握常用导航与定位系统的组成、工作原理和特点,卫星轨道和卫星定位导航基础,GNSS系统的信号结构和接收机工作原理,卫星定位导航的方法、数学模型和算法,卫星定位导航的误差及误差消除方法,以及基于软件实现的GNSS接收机设计方法等系列知识,以及相应知识的学习方法;全面掌握卫星导航与定位原理、算法和结构,同时具备进行卫星导航接收机分析与设计的基础能力,具体包括:卫星导航算法设计能力、导航算法编程能力、导航误差分析能力,以及GNSS软件接收机设计能力。
—— 课程团队
课程概述

本课程的建设是伴随GNSS技术的广泛应用,特别是伴随着我国北斗系统的发展而发展的。随着2004年我国启动北斗二号系统工程,再到北斗三号系统工程发展,我国自主知识产权的全球卫星导航系统提供区域服务和全球服务,北斗卫星导航技术成为支持产业发展和建设人类命运共同体的国之重器。为此,在2010年课程组建设了《卫星导航与定位》课程。

到目前为止,课程经过了十余年的建设,课程内容从早期针对GPS系统的原理学习,到现在面向GNSS系统之系统的知识进行学习,在教学理念、教学内容组织、教学方式都有比较成功的教学改革成果。在理念上追求学以致用,在内容组织上体现GNSS为“系统之系统”,在教学方法上灵活运用线上线下紧密结合,从而实现将课程从传统理论课堂讲授,发展成为以学生为主体、教师为主导的“理论学习+综合课程设计”的课程教学模式

课程要求学生掌握常用导航与定位系统的组成、工作原理和特点,卫星轨道和卫星定位导航基础,GNSS系统的信号结构和接收机工作原理,卫星定位导航的方法、数学模型和算法,卫星定位导航的误差及误差消除方法,以及基于软件实现的GNSS接收机设计方法等系列知识,以及相应知识的学习方法;全面掌握卫星导航与定位原理、算法和结构,同时具备进行卫星导航接收机分析与设计的基础能力,具体包括:卫星导航算法设计能力、导航算法编程能力、导航误差分析能力,以及GNSS软件接收机设计能力。

课程培养学生创新精神和自强不息素质。课程通过卫星导航系统知识的学习,树立学生胸怀全球和和共建地球村的情怀,建立人类命运共同体理念。

授课目标

本课程是根据通信工程专业(大类)的专业能力培养,在高年级本科开设的专业选修课程。

This course is a specialized elective course for junior and senior based in the Broad Specialty of communications engineering professional training.

课程要求学生掌握常用导航与定位系统的组成、工作原理和特点,卫星轨道和卫星定位导航基础,GNSS系统的信号结构和接收机工作原理,卫星定位导航的方法、数学模型和算法,卫星定位导航的误差及误差消除方法,以及基于软件实现的GNSS接收机设计方法等系列知识,以及相应知识的学习方法;全面掌握卫星导航与定位原理、算法和结构,同时具备进行卫星导航接收机分析与设计的基础能力,具体包括:卫星导航算法设计能力、导航算法编程能力、导航误差分析能力,以及GNSS软件接收机设计能力。

Through this course, students will build the basic navigation and positioning ideas, the design ideas of GNSS software receiver’s principles, algorithms and hardware; grasp the composition, working principle and characteristics of common navigation and positioning system, the satellite orbit and satellite positioning and navigation foundations, the signal structure of GNSS system and working principle of  receiver, the methods, mathematical models and algorithms of satellite positioning and navigation, satellite positioning and navigation errors and error elimination methods, and software-based GNSS receiver design methods and other knowledge; master the satellite navigation and positioning theory, algorithms and architecture along with the ability to analyze and design satellite navigation receiver, including satellite navigation algorithm design, navigation algorithm programming, navigation error analysis and GNSS receiver design.

课程培养学生创新精神和自强不息素质。课程通过卫星导航系统知识的学习,树立学生胸怀全球和和共建地球村的情怀,建立人类命运共同体理念。

The course cultivates students' innovative spirit and self-improvement quality. Through the study of satellite navigation system knowledge, the course establishes students' feelings of global and co construction of global village, and establishes the concept of Community of Shared Future for Mankind.

成绩要求

本课程由线上视频课程和线下课程构成,线上课程同学们需要观看教学视频,以及完成测验题,线下课程同学们需要完成课程综合设计与仿真以及期末考试。课程成绩组成:SOPC成绩(30%)+综合课程设计和仿真(30%)+开卷考试(40%)。

课程大纲
预备知识

具备:1)MATLAB编程能力

           2)无线电传播知识

           3)通信原理基础知识

参考资料

参考教材:

1.GPS原理与应用(第2版)》,译者寇艳红, 作者Elliott D.Kaplan (),电子工业出版社出版,出版日期200707月;

2.《全球定位系统--信号、测量与性能(第二版)》,作者Pratap MisraPer Enge(),译者罗鸣;曹冲;肖雄兵;电子工业出版社出版,出版日期2008 4月;

3.GPS基本原理及其MATLAB仿真》,杨俊等著,西安电子科技大学出版社出版,20068月。

参考资料:

1.ICD-GPS-200C

2.ICD-GPS-705-02  Dec  Rev_2

3Galileo-ICD-Signal In Space Interface Control Document (draft-2006)

4ICD_GLONASS_eng_v5.1-2006

5.  北斗卫星导航系统公开服务性能规范(2.0

6.  北斗卫星导航系统地基增强服务接口控制文件(1.0

7.  北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件国际搜救服务(1.0版)

8.  北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件星基增强服务信号BDSBAS-B1C(1.0版)

9.  北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件精密单点定位服务信号PPP-B2b(1.0版)

10.  北斗卫星导航系统应用服务体系(1.0版)

11.  北斗卫星导航系统空间信号ICD-公开服务信号 B1I(3.0 版)

12.  北斗卫星导航系统空间信号ICD-公开服务信号 B1C(1.0 版)

13.  北斗卫星导航系统空间信号ICD-公开服务信号 B2a(1.0 版)

14.  北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件-公开服务信号 B3I(1.0 版)

15.  伽利略卫星导航系统ICD信号接口控制文件2010

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常见问题