在电子类专业引入GPS课程的探讨

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1、在电子类专业引入GPS课程的探讨全球定位系统(GPS)己在当今社会获得极大应用。广义的GPS系统指能够在全球范围内提供导航定位服务的卫星系统，包括美国的全球定位系统(GlobalPositioningSystem,GPS)>俄罗斯的格洛纳斯系统(GlobalNavigationSatelliteSystem,GLONASS)>欧盟的伽利略系统(GALILEO)以及中国的北斗导航系统(COMPASS)oGPS系统的建成是各种学科综合运用的成功范例。鉴于GPS系统在国民生活生产以及国防中越来越重要，

2、有关GPS系统的教学内容也被引入大学课堂。在测绘领域，GPS技术有广泛的普及，因此在测绘类专业的教学屮有较全面的引入。相比Z下，GPS课程在电子信息类专业教学中引入的还不够，而且教学内容和大纲主要是参考测绘类专业，较少体现电子信息类专业的特色。因此，如何在电子信息类专业的GPS教学屮体现专业特色是相关专业教师必须面对的课题。如果说，测绘类专业中，GPS课程教学主要讲授GPS系统“测”的功能和运用,那么电子信息类专业中，相关教学就应更着重其“系统”的特点，并把电子类专业的知识点和GPS系统中的具体

3、应用点相联系起来。GPS电子专业测绘专业专业特色一、引言能够在全球范围内全天候实时提供高精度、高可靠性的空间及时间信息的全球定位系统(GPS)自诞生以来，就得到迅速发展，并在人类社会的各个领域得到广泛的应用。诞牛之初有深刻军事背景的GPS,现在在交通物流、安防保卫、地矿土建、电力水利、防灾减灾、环保监测、科研教育、航天航空、农林水产等民用生产生活中都有其具体应用。当今，即使在一辆普通的私家车或者一部廉价的智能手机上，也会找到GPS系统的接收设备和应用软件。随着GPS技术在全世界迅速普及，GPS己

4、经改变了人们的工作和生活方式，极大的提升了生产力和社会效率。GPS系统是综合的、跨学科的高新技术系统，是当今信息社会的重要基础设施，也是大国科技实力的集中体现。在测绘邻域，GPS技术显著并广泛应用于大地测量、工程测绘、地理信息系统（GIS）、变形测量、航空摄影等方面。为满足测绘类人才培养目标和社会需求，各高校的测绘专业或相近专业都积极设置了GPS的相关课程。实际上，GPS系统是一种卫星无线电导航定位系统，如果从系统的角度看，它综合了无线电技术、通信技术、计算机技术、电子技术、空间技术等信息科学技

5、术。教育部高等学校电子信息类专业教学指导委员会委员陈鹤鸣教授建议，电子信息工程专业知识包括：语音信号处理、数字图像处理、多媒体技术、数字信号处理专用器件、数字通信、通信网技术、现代交换技术、卫星通信、移动通信、天线技术、无线通信、雷达技术、电子测量技术、导航定位等。可以说导航定位知识已开始进入电子信息类专业的知识体系。随着GPS系统的深入发展和广泛应用，为适应人才培养目标的发展趋势，武汉大学电子信息学院于2012隹开始在电波传播与天线（国防）以及电子信息科学与技术本科专业引入“GPS技术及应用”

6、课程,2013年扩展至测控技术与仪器专业。为培养空间物理、无线电物理学科高层次创新型人才，2015年在实施“本硕博一体化”人才培养计划中，“GPS技术及应用”课程乂进入拔尖学术人才班本科阶段教学计划oGPS技术涉及的知识面较广，多学科内容相互交叉渗透，需要选择合适的教学内容来体现专业特色。目前有关GPS课程的教材版本较多，但是多数依靠测绘专业的特点，因此如何合理安排电子信息类专业的GPS教学,是一个值得探讨的问题。二、GPS系统的特点与GPS教学的现状GPS系统本质上是一个复杂的电子系统。GPS

7、卫星以高精度星载原子频率标准为基准发射无线电导航信号，无线电信号采用码分多址技术（CDMA）在特定频率上广播测距码和导航数据。用户设备接收信号，通过解调得到导航数据，用來计算卫星在信号发射时刻的位置。同时，接收设备通过测距码能够确定信号从卫星到接收设备的单向传播时间，利用测边交会定位原理，解算接收设备的三维位置。GPS系统主要由三大部分组成：由GPS卫星星座构成的空间部分（空间段）；由分布在全球的若干地面跟踪站构成的监控部分（控制段）；由以GPS接收机为核心的用户接收处理部分（用户段）。空间段的

8、基本配置是24颗GPS卫星，它们平均分布在六个地心轨道平面内。卫星星座的布局是权衡各种因素后的最优方案，它具有全球覆盖性，较高的精度，可维护性,且成本较低。GPS卫星的导航载荷负责产生并向地面用户发射调制了测距码和导航电文的频率信号。控制段主要负责对空间段的卫星进行指挥调度和监测控制，分主控站、监测站、地面天线等部分。用户段完成对卫星信号的接收和处理，最终提供定位、导航、授时等服务。总体来看，GPS系统有如下特点：全球覆盖，全天候工作；具有定位、导航、测速、授时等多功能性，中国的北斗卫星导航系统