卫星导航定位技术与应用

课程编码：180093085402P3007Y 英文名称：Global Navigation Satellite Systems and Their Applications 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业课 主讲教师：王晓明

本课程旨在为硕士和博士生提供全面深入的卫星导航系统知识，包括其技术原理、发展历程、应用领域以及未来趋势。通过理论学习与实践操作相结合，学生将掌握卫星导航技术的基础知识，理解其在不同行业中的应用，如导航定位、大气遥感探测、航空航天等。本课程鼓励学生积极参与讨论和项目，以促进知识的深入理解和应用能力的提高。期待每位学生能够充分利用这个机会，拓宽知识视野，为未来的研究或职业生涯打下坚实的基础。
课程要求学生具备基本的物理学和数学背景，能够理解和应用相关的技术和理论知识。课程将通过授课、研讨、和课程作业等多种教学方式进行，旨在培养学生的批判性思维、解决问题的能力以及团队合作精神

高等数学

第一章 导航定位技术的发展 3.0学时 王晓明
第1节 天文学导航发展史
第2节 无线电导航发展史
第3节 卫星导航发展史
第二章 坐标基准与时间基准 3.0学时 王晓明
第1节 大地坐标系与直角坐标系
第2节 天球坐标系与地球坐标系
第3节 卫星导航里的时间基准
第三章 系统组成及导航电文 3.0学时 王晓明
第1节 空间段和地面系统
第2节 卫星信号结构
第3节 导航电文内容
第四章 GNSS轨道计算 3.0学时 王晓明
第1节 卫星运动
第2节 广播星历与卫星位置的计算
第3节 北斗与伽利略的精密服务
第五章 伪距观测值 3.0学时 王晓明
第1节 卫星钟差与接收机钟差
第2节 无线电信号的传播
第3节 伪距的生成及误差
第六章 标准单点定位 3.0学时 王晓明
第1节 定位基本原理与观测方程
第2节 误差处理方法
第3节 参数解算方法
第七章 最小二乘及卡尔曼滤波 3.0学时 王晓明
第1节 最小二乘原理与发展
第2节 卡尔曼滤波的应用
第3节 抗差参数估计方法
第八章 载波相位观测值 3.0学时 王晓明
第1节 载波相位观测值与整周模糊度
第2节 周跳的产生及对定位的影响
第3节 周跳探测方法
第九章 精密单点定位基本原理 3.0学时 王晓明
第1节 精密定位中的误差源
第2节 精密定位观测方程
第3节 电离层及对流层误差处理方法
第十章 模糊度的浮点解与固定解 3.0学时 王晓明
第1节 模糊度浮点解
第2节 宽巷模糊度与窄巷模糊度
第3节 模糊度固定方法
第十一章 低轨卫星定轨 3.0学时 王晓明
第1节 轨道动力学
第2节 基于GNSS的运动学定轨
第3节 简化动力学定轨
第十二章 GNSS大气探测 3.0学时 王晓明
第1节 地基GNSS大气探测与气象预报
第2节 掩星大气探测及科学应用
第十三章 导航技术的发展与应用 2.0学时 王晓明
第1节 多源融合导航
第2节 卫星导航与AI
第3节 课程总结回顾
第十四章 课堂测试 2.0学时 王晓明
第1节 开卷考试

王晓明，研究员，博士生导师，2017 年获澳大利亚皇家墨尔本理工大学博士学位，入选中国科学院海外人才计划，主要从事多源信息融合组合导航与 GNSS 高精度数据处理及应用研究。以第一负责人身份主持中科院 A 类先导专项子课题、国家自然科学基金面上项目、北京市自然科学基金等十余项科研项目，在 RSE、ESSD、JGR 等期刊发表 SCI 论文 50 余篇，相关成果获北京市科技进步奖和中国测绘学会科技进步奖 2 项；现任 IAG 工作组主席，并在 IGS、中国空间学会空间探测专业委员会、中国卫星导航定位协会等机构担任委员，同时兼任多本国际期刊编委。