导航定位系统课程教学大纲.docx

导航定位系统课程教学大纲 一、课程基本信息 课程编号：201404151 课程中文名称：导航定位系统 课程英文名称：marinenavigation positioning system 课程性质：专业选修课程 开课专业：测控技术与仪器 开课学期：7 总学时：32（其中理论32学时，实验0学时） 总学分：2 二、课程目标 导航定位是涵盖推算、天文、地文等传统导航方式，以及无线电、惯性、卫星、声学等近现代导航方式的多门类、综合型导航应用技术，是解决船舶、飞机、车辆导航和武器系统制导的必备技术。通过对导航定位系统课程的学习，学生可以全面掌握国内外大部分的先进导航定位方法的基本原理，并能深入对惯性导航、卫星导航和组合导航等主流导航定位方法的学习，增强导航知识应用能力，为今后从事导航和制导等领域的研究打下良好基础。 三、教学基本要求 了解船舶导航定位系统的发展历史、现状和发展趋势； 熟悉船舶导航定位基础，包括坐标系统、时间系统和海图基础知识； 掌握推算导航、地文导航、天文导航、无线电导航、水声导航、海图导航等导航手段的基本原理和定位方法； 具备运用惯性导航、卫星导航系统定位知识解决定位问题的能力； 掌握组合导航系统的基本原理、数据处理方法和系统设计方法。 四、教学内容与学时分配 1绪论（2学时） 导航的概念；导航的历史、现状和发展 2导航定位基础（2学时） 导航系统分类方法，坐标系统和时间系统 3推算航行系统（2学时） 推算航行法计算原理，推算航行系统组成，在风流中推算航行法的计算 4地文导航系统（2学时） 船位线的概念，陆标定位的步骤，常用陆标定位方法（单标法、两标法、三标法） 5天文导航系统（2学时） 天文导航基础，天文定位原理，天文定位过程，船用天文导航系统 6惯性导航系统（6学时） 6.1惯性导航系统的基础知识，包括惯性器件概述，陀螺仪测量原理，加速度计测量原理，哥氏定理，绝对运动加速度表达式 6.2平台式惯导系统和捷联式惯导系统的基本原理 6.3惯性导航系统初始对准技术，综合校准技术和旋转调制技术 7无线电导航系统（2学时） 无线电导航的概述，无线电导航系统的应用和发展历史，无线电波及传播；无线电基本导航方法 8卫星导航系统（6学时） 8.1卫星轨道，卫星信号调制及伪随机噪声码 8.2伪距法，载波相位和多普勒频移定位方法 8.3差分定位技术和卫星增强系统 9电子海图系统（2学时） 海图与电子海图，电子海图数据标准，电子海图系统设计方法，电子海图系统集成技术 10水声导航系统（2学时） 声波的基本传播特性，声学测速方法，声学定位方法以及声学测深方法 11组合导航系统（4学时） 11.1导航子系统的特点及误差模型，包括惯性导航系统误差模型、GPS导航系统误差模型、多普勒导航系统误差模型，卡尔曼滤波方法 11.2惯性/GPS组合模式(位置组合)，惯性/多普勒组合模式(速度组合)及非线性滤波方法 五、教学方法及手段 课堂教学，板书和多媒体教学相结合。 六、实验（或）上机内容 无。 七、前续课程、后续课程 前续课程：高等数学； 后续课程：组合导航系统。 八、参考教材及学习资源 赵琳，程建华，赵玉新.船舶导航定位系统[M].北京：国防工业出版社，2011； 杨晓东，赵琳.舰船导航概论[M].北京：科学出版社，2009. 赵琳，丁继成，马雪飞.卫星导航原理及应用[M].西安：西北工业大学出版社，2011； 赵琳等.非线性系统滤波理论[M].北京：国防工业出版社，2012； 袁书明，杨晓东，程建华.导航系统应用数学分析方法[M].北京：国防工业出版社，2013； 赵琳，程建华，赵玉新.船舶导航——茫茫大海的指路明灯.教育部国家级精品视频公开课（ /viewVCourse.action?courseCode=10217V001） 九、考核方式 教学基本要求项 考核形式 占总成绩的比例 期末考试 闭卷 90% 平时考核 课堂回答 10%