Рабочая программа учебной дисциплины

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Сибирская Государственная Геодезическая Академия»

1ТРЕБОВАНИЯ К УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ

1.1Требования к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы

• 
  Основы использования спутниковых навигационных систем в геодезии
  
• 
  Секторы спутниковой системы: космический, управления и контроля, потребителя, их назначение;
  

• 
  Методы измерений и вычислений, используемые в спутниковых системах;
  
• 
  Планирование спутниковых измерений;
  
• 
  Источники ошибок спутниковых измерений и методы борьбы с ними;
  

• 
  Практические аспекты полевых наблюдений;
  
• 
  Создание сетей при помощи спутниковых навигационных систем.
  

1.2Общая характеристика направления подготовки дипломированного специалиста

1. 
   в области производственно-технологической деятельности:
   

• 
  проведение специальных геодезических измерений при эксплуатации поверхности Земли (включая объекты континентального шельфа, транспортной инфраструктуры, нефте- и газодобычи);
  
• 
  создание, развитие и реконструкция государственных геодезических сетей и координатных построений специального назначения;
  
• 
  инженерно-геодезическое обеспечение городского хозяйства, кадастра
  
• 
  объектов недвижимости и землеустройства;
  
• 
  обеспечение единой системы координат на территориях промышленных площадок, городов и других участков земной поверхности;
  

2. 
   в области проектно-изыскательской деятельности:
   

• 
  выполнение математической обработки результатов полевых геодезических измерений;
  
• 
  разработка проектов производства геодезических работ (ППГР);
  

3. 
   в области организационно-управленческой деятельности:
   

• 
  разработка планов, установление порядка выполнения полевых и камеральных инженерно-геодезических работ;
  
• 
  организация и управление инженерно-геодезическими работами в полевых и камеральных условиях;
  

4. 
   в области научно-исследовательской деятельности:
   

• 
  участие в проведении научно-исследовательских работ и научно-технических разработок;
  
• 
  проведение полевых испытаний новых геодезических приборов;
  
• 
  сбор, систематизация и анализ научно-технической информации по заданию (теме).
  

2ОСОБЕННОСТИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1Требования к начальной подготовке, необходимые для успешного освоения дисциплины

• 
  высшую геодезию (виды систем координат и систем времени, преобразование между системами координат, иерархию государственных геодезических сетей и требования к их созданию);
  
• 
  астрономию (основные точки и направления небесной сферы, понятие орбит, законы движения объектов в околоземном пространстве (возмущенное и невозмущенное движение);
  
• 
  космическую геодезию (теорию движения ИСЗ, методы их наблюдений);
  
• 
  общую электронику (способы передачи информации, виды сигналов, принципы работы приемных и передающих антенн);
  
• 
  теорию математической обработки геодезических измерений (решение систем линейных уравнений, ковариационные матрицы, дисперсии, нормальное распределение ошибок)
  

2.2Обеспечение последующих дисциплин образовательной программы:

2.3Области применения полученных знаний и умений:

• 
  получения измерительной пространственной информации о физической поверхности Земли и объектах околоземного пространства;
  
• 
  отображения физической поверхности Земли или отдельных ее территорий на планах и картах;
  
• 
  осуществления координатно-временной привязки объектов, явлений и процессов на физической поверхности Земли;
  
• 
  организации и осуществления работ по сбору и распространению геопространственных данных, как на территории Российской Федерации в целом, так и на отдельных ее регионах с целью развития их инфраструктуры.
  

2.4Итоговый контроль:

2.5Современные информационные технологии, используемые при чтении дисциплины:

• 
  иллюстративный материал лекций выполнен в виде тематических презентаций;
  
• 
  знакомство с устройством спутниковой аппаратуры и режимами позиционирования происходит на примере приемника Trimble 5700, R7, R8;
  
• 
  освоение методики обработки полевых спутниковых измерений осуществляется в программе Trimble Business Center, v. 2.50.
  

3ЦЕЛИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

• 
  формирование у студентов достаточного объёма знаний о технологиях ГНСС;
  
• 
  знакомство студентов с основными типами спутниковых геодезических измерений;
  
• 
  ознакомить студентов с основными принципами создания и использования спутниковых геодезических сетей;
  
• 
  обеспечить студентов возможностью выполнять полевые наблюдения актуальной спутниковой аппаратурой потребителя;
  
• 
  привить практические навыки обработки полевых спутниковых наблюдений в коммерческих программных пакетах.
  

• 
  о принципы функционирования ГНСС;
  
• 
  о проектировании спутниковые геодезические сети разного назначения;
  

• 
  основы формирования навигационных сигналов и передачи информации в ГНСС ГЛОНАСС и GPS NAVSTAR;
  
• 
  устройство и принципы работы аппаратуры потребителей, типы приемников и работу с ними для абсолютных, дифференциальных и относительных определений координат пунктов;
  
• 
  действие ошибок и способы уменьшения их влияние на результаты спутниковых наблюдений;
  

• 
  уметь самостоятельно выполнять все этапы определения координат пунктов (проектирование работ, полевые наблюдения, математическая обработка измерений, преобразование координат) с помощью технологий ГНСС.
  

4ОБЪЁМ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ

5СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

5.1Лекционные занятия

5.2Лабораторный практикум

5.3Курсовой проект

5.4Самостоятельная работа студента (СРС) по дисциплине и контроль её выполнения

6УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

6.1Темы рефератов

1. 
   Глобальная навигационная спутниковая система GALILEO. История, современное состояние, перспективы развития.
   
2. 
   Глобальная навигационная спутниковая система COMPAS. История, современное состояние, перспективы развития.
   
3. 
   Постоянно действующие станции наблюдений. Концепция, области применения, примеры реализации в Российской Федерации.
   
4. 
   Методика спутниковых геодезических измерений. Режимы статики и быстрой статики.
   
5. 
   Методика спутниковых геодезических измерений. Режимы кинематика и «Стой-Иди». Виды инициализации.
   
6. 
   Обзор новинок рынка спутниковой геодезической аппаратуры 2005-2011 гг. Фирма Trimble Navigation.
   
7. 
   Обзор новинок рынка спутниковой геодезической аппаратуры 2005-2011 гг. Фирма Leica Geosystems.
   
8. 
   Обзор новинок рынка спутниковой геодезической аппаратуры 2005-2011 гг. Фирма Topcon Positioning.
   
9. 
   Обзор новинок рынка программного обеспечения технологий ГНСС 2005-2011 гг.
   

6.2Список вопросов для подготовки к экзамену:

1. 
   Глобальные навигационные спутниковые системы: преимущества и недостатки использования спутниковых технологий в геодезии.
   
2. 
   Глобальные навигационные спутниковые системы: три сегмента системы.
   
3. 
   Глобальные навигационные спутниковые системы: структура сигнала, навигационное сообщение, альманах.
   
4. 
   Подсистема аппаратуры пользователей: типы спутниковой аппаратуры, архитектура спутникового приемника, его основные блоки.
   
5. 
   Виды измерений в технологиях ГНСС: псевдодальность и принцип ее измерения, уравнение псевдодальности.
   
6. 
   Виды измерений в технологиях ГНСС: фаза и принцип ее измерения, уравнение фазы.
   
7. 
   Источники погрешностей при спутниковых измерениях: ошибки эфемерид, модель поправки часов. Способы ослабления их влияния.
   
8. 
   Источники погрешностей при спутниковых измерениях: ионосферная задержка, тропосферная задержка, многопутность. Способы ослабления их влияния.
   
9. 
   Методы позиционирования по наблюдениям ГНСС: абсолютный, дифференциальный и относительный.
   
10. 
    Методы позиционирования по наблюдениям ГНСС: использование постоянно действующих станций, метод множественных опорных станций, концепция виртуальной опорной станции.
    
11. 
    Проектирование геодезических сетей: составления проекта геодезической спутниковой сети.
    
12. 
    Проектирование геодезических сетей: методы создания сетей (лучевой, сетевой и смешанный), их преимущества и недостатки.
    
13. 
    Методика полевых спутниковых геодезических измерений: режимы статики и быстрой статики.
    
14. 
    Методика полевых спутниковых геодезических измерений: режимы кинематики «Стой-Иди» и непрерывной кинематики. Способы инициализации.
    
15. 
    Математическая обработка результатов спутниковых наблюдений: общий порядок обработки и результаты промежуточных этапов.
    
16. 
    Математическая обработка результатов спутниковых наблюдений: процессор вычисления базовых линий, критерии оценки качества результатов вычислений.
    
17. 
    Математическая обработка результатов спутниковых наблюдений: уравнивание геодезической сети, критерии состоятельности уравнивания.
    
18. 
    Преобразование плановых и высотных координат в спутниковых технологиях.
    

6.3Перечень используемых методических разработок

6.4Библиографический список основной и дополнительной литературы

1. 
   основная
   

1. 
   Синякин А.К. Физические принципы работы GPS/ГЛОНАСС [Текст] : монография / А.К. Синякин, А.В. Кошелев, 2009. - 109 с.
   
2. 
   Яценков В.С. Основы спутниковой навигации.Системы GPS NAVSTAR и ГЛОНАСС [Текст] [Текст] / В. С. Яценков, 2005. - 272 с.
   
3. 
   Технологии геодезических и картографических работ [Электронный ресурс] : учеб. пособие / Афонин К.Ф ; СГГА. - Новосибирск : СГГА, 2007. - 100 с. – Режим доступа: http://lib.ssga.ru/. –загл. с экрана.
   
4. 
   Математическая обработка полевых геодезических измерений. Предварительные вычисления [Электронный ресурс] : учеб. пособие / П.А. Карев ; СГГА. - Новосибирск : СГГА, 2010. - 67 с. – Режим доступа: http://lib.ssga.ru/. –загл. с экрана.
   
5. 
   Карпик, А. П. Методологические и технологические основы геоинформационного обеспечения территорий [Электронный ресурс] : монография / А.П. Карпик ; СГГА. - Новосибирск : СГГА, 2004. - 260 с. – Режим доступа: http://lib.ssga.ru/. –загл. с экрана.
   

2. 
   дополнительная литература
   

6. 
   Антонович К.М. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии (том 1). – М.: Картгеоцентр; Новосибирск: Наука. – 2005. – 334 с.
   
7. 
   Антонович К.М. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии (том 2). – М.: Картгеоцентр; Новосибирск: Наука. – 2006. – 360 с.
   
8. 
   Физические принципы работы GPS/ГЛОНАСС [Текст]: монография / А.К. Синякин, А.В. Кошелев. – Новосибирск: СГГА, 2009. – 110 с.
   
9. 
   Евстафьев О.В. Наземная инфраструктура ГНСС для точного позиционирования. – М.: ООО "Издательство "Проспект", 2009. – 48 с.
   
10. 
    Руководство по созданию и реконструкции городских геодезических сетей с использованием спутниковых систем ГЛОНАСС/GPS ГКИНП (ОНТА)-01-271-03. – М.: ЦНИИГАиК, 2003. – 65 с.
    
11. 
    Инструкция по развитию съемочного обоснования и съемке ситуации и рельефа с применением глобальных навигационных спутниковых систем ГЛОНАСС И GPS ГКИНП (ОНТА)-02-262-02. – М.: ЦНИИГАиК, 2002. – 55 с.
    
12. 
    РТМ 68-14-01 Спутниковая технология геодезических работ. Термины и определения.
    

7МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ