综合定位导航授时理论与方法
课程编码：180083081600P1008H
英文名称：Theory and Method of Positioning, Navigation, and Timing
课时：60
学分：3.00
课程属性：学科核心课
主讲教师：袁运斌等
教学目的要求
本课程是测绘科学与技术一级学科专业核心课。课程主要介绍和学习综合定位导航授时研究领域核心基础知识及前沿理论、技术与方法，主要包括综合定位导航授时原理与核心基础知识以及多模多系统卫星精密定位导航授时、多传感器融合定位导航授时、空天地海一体化定位导航授时、云定位导航授时、多技术综合时间传递与授时、多技术定位导航授时综合应用服务及未来导航定位授时等方面的前沿与热点问题。通过本课程的学习，帮助学生理解利用卫星导航、通信及多传感器等综合实现多级定位导航授时的原理、方法与优势及存在的主要问题，掌握该领域发展态势，深刻理解综合定位导航授时需要进一步解决的前沿理论问题与关键技术方法，培养学生深入阅读国内外高水平相关学术文献与独立思考的能力。
本课程是测绘科学与技术一级学科和导航与位置服务专业的核心课程，也可作为其他测绘学科相关专业的硕士、博士研究生的必修或选修课程，主讲老师可根据授课学生和单位的研究进行适度改变。
预修课程
GNSS测量原理及应用、测量数据处理与误差理论、自适应动态导航定位、多传感器融合定位、数字信号处理等。
大纲内容
第一章 GNSS简介与时间和坐标系统 5学时 袁运斌
第1节 综合PNT及GNSS简介
第2节 GNSS时间系统
第3节 GNSS坐标系统及其转换
第二章 GNSS信号与观测量 4学时 袁运斌
第1节 基本观测量与观测方程
第2节 周跳及相位模糊度
第3节 线性组合观测值
第三章 GNSS卫星轨道/钟差产品 6学时 袁运斌
第1节 卫星轨道运动及定轨理论
第2节 卫星轨道产品现状及发展趋势
第3节 GNSS卫星钟差基本理论及计算策略
第4节 GNSS卫星钟差基本理论
第四章 GNSS对流层/电离层产品 6学时 袁运斌
第1节 对流层产品计算策略
第2节 对流层产品应用探讨
第3节 电离层产品计算策略
第4节 电离层产品应用探讨
第五章 GNSS偏差 3学时 袁运斌
第1节 码偏差理论及产品研究
第2节 相位偏差理论及产品研究
第六章 GNSS气象学及掩星技术 9学时 张红星
第1节 GNSS气象学及掩星技术原理和方法
第2节 掩星技术的发展和数据应用
第3节 掩星技术的数据处理
第4节 掩星数据精密处理软件及演示
第七章 GNSS定位原理与方法 3学时 张红星
第1节 定位误差及定位基本原理
第2节 GNSS定位方法
第八章 综合PNT导航及时频技术 6学时 宋敏
第1节 PNT发展背景
第2节 PNT导航定位技术
第3节 PNT时频技术
第4节 多传感器综合PNT技术
第九章 综合PNT时空基准 3学时 宋敏
第1节 空天海地PNT空间基准
第2节 地球定向参数
第十章 综合PNT应用 3学时 宋敏
第1节 云端协同PNT技术、应用、发展
第2节 综合PNT技术应用及发展趋势
第十一章 PNT接收机及数据分析 6学时 宋敏
第1节 GNSS/INS相关接收机
第2节 数据/产品获取
第3节 相关数据处理分析
第十二章 课程复习、考试
第1节 课程前沿问题探讨、总复习、答疑 3学时 袁运斌
第2节 考试 3学时 宋敏
参考书
1、
Position, Navigation, and Timing Technologies in the 21st Century: Integrated Satellite Navigation, Sensor Systems, and Civil Applications.
YJ Morton, F van Diggelen, JJ Spilker Jr, BW Parkinson
43922
IEEE Press
课程教师信息
袁运斌，研究员，博士生导师。毕业于中国科学院测量与地球物理研究所，获大地测量与测量工程博士学位。跨及多个相关学科领域积极开展前瞻性基础研究及重大应用研究，潜心致力于若干前沿重大科学问题及国家重大（卡脖子）关键技术攻关及推广应用研究，不断关注学科领域的最新进展，将跨学科的新理论新技术新方法及新的试验条件融入到自己和团队成员的研究中，有效拓展和深化了自身及团队的研究方向，在基础研究和国家重大应用研究方面均取得了显著进展与突破。主持了第二代北斗重大专项项目2项、国家重点研发项目1项、国家自然科学重点基金项目1项及863课题、973专题等多项国家科技任务；作为第一完成人获国家科技进步二等奖1项（2017）、湖北省科技进步一等奖1项（2015）/自然科学一等奖1项（2022）；发表论文200余篇（SCI收录120余篇），其中，在领域顶级国际学术刊物J.Geodesy上发表20余篇，是在该刊物发表相关研究论文最多的学者之一；出版国防技术专著一部(500余页、约67万字，2021)；被授予“北斗三号全球卫星导航系统建设”先进个人称号（2023）；领衔建成了北斗分析中心(首批之一，2014) 、联合国亚太参考网APREF分析中心（亚洲唯一，2015）和国际IGS电离层分析中心（2016）及国际IGS卫星轨道与钟差试验分析中心（2019）等；
宋敏 ，副研究员，硕士生导师。毕业于中国科学院测量与地球物理研究所，获大地测量与测量工程博士学位。主要从事卫星/航天器导航定位、多源组合导航研究。
张红星，副研究员。2019年01月毕业于中国科学院测量与地球物理研究所获博士学位，同年加入中国科学院武汉物理与数学研究所从事博士后研究工作。2022年6月入职中国科学院精密测量科学与技术创新研究院，主要从事北斗/GNSS大气效应精密监测与应用及精密定位研究。