教學大綱 Syllabus

科目名稱:GNSS精密定位:理論與實作

Course Name: GNSS Precise Positioning: Theory and Practice

修別:選

Type of Credit: Elective

3.0

學分數

Credit(s)

20

預收人數

Number of Students

課程資料Course Details

課程簡介Course Description

GNSS(全球導航衛星系統)包含了美國的GPS、歐盟的Galileo、中國的BDS、日本的QZSS。GNSS可以提供給我們日常生活中許多重要的資訊,例如、車用導航等的工程應用以及地震監測等的科學應用,同時,它也是現在智慧城市地重要腳色之一。本課程著重於如何利用GNSS觀測量來獲得公分級的精密定位,包含了原理介紹,以及計算的演算過程。透過實際演算流程,同學可以更清楚瞭解GNSS的定位原理。

 

GNSS(Global Navigation Satellite System) encompasses GPS of America, Galileo of European Union, BDS of China, and QZSS of Japan. GNSS has been all along providing our daily life with many important pieces of information, e.g., engineering applications of autonomous navigation and RTK, scientific researches of earthquake definition and sea tidal motoring; last but not least, GNSS has impacted our smart city a lot at present. This lecture put emphasis on how to obtain precise positioning from GNSS measurements, which includes basic theories and the related algorithms. Students will be able to get more comprehensive understanding about GNSS precise positioning throughout the taught algorithms.

核心能力分析圖 Core Competence Analysis Chart

能力項目說明


    課程目標與學習成效Course Objectives & Learning Outcomes

    GNSS精密定位對於導航以及土地測量應用著實重要。這一方面的知識領域在相關的公職以及公司單位是不可缺少的,例如地政事務所採用的RTK、國土測繪中心的控制測量業務、以及各大測繪公司感興趣的mobile mapping應用。本課程主要目的培養學生建立出對GNSS定位的全盤的認知,並給予同學未來進入公職或相關公私單位後具有相當高的競爭力。

     

    GNSS precise positioning is very important to the applications of navigation and land surveying. This kind of knowledge is requisite to the related official departments, institutes, and even industries. For example, RTK used in every Land Office, geodetic control survey used in National Land Surveying and Mapping Center, and mobile mapping applications targeted by industries. The main purpose is to develop comprehensive perceptions of GNSS positioning and higher competitive abilities for students after they enter the future workplaces.

    每周課程進度與作業要求 Course Schedule & Requirements

    教學週次Course Week 彈性補充教學週次Flexible Supplemental Instruction Week 彈性補充教學類別Flexible Supplemental Instruction Type

    週次

    Week

    課程主題

    Topic

    課程內容與指定讀物

    Content and Reading Assignment

    教學活動與作業Teaching Activities and Homework

    學習投入時間

    Student workload expectation

    課堂講授

    In-class Hours

    課程前後 Outside-of-class Hours

    1

    GNSS精密定位基本介紹

    Introductions

    教師自製投影片

    (Lecture PPT)

    教師講述

    Teaching

    3小時

    3 hours

    1小時預習

    1-hr preview

    2

    最小二乘平差

    The Least-squares adjustment

    教師自製投影片

    (Lecture PPT)

    教師講述

    Teaching

    3小時

    3 hours

    2小時複習

    2-hr review

    3

    最小二乘平差

    The Least-squares adjustment

    教師自製投影片

    (Lecture PPT)

    教師講述

    Teaching

    3小時

    3 hours

    2小時複習

    2-hr review

    4

    卡爾曼濾波

    Statistic and Kalman Filter

    教師自製投影片

    (Lecture PPT)

    教師講述

    Teaching

    3小時

    3 hours

    2小時複習

    2-hr review

    5

    卡爾曼濾波

    Statistic and Kalman Filter

    教師自製投影片

    (Lecture PPT)

    教師講述

    Teaching

    3小時

    3 hours

    2小時複習

    2-hr review

    6

    天球以及地球參考框架

    International celestial and terrestrial reference frame

    教師自製投影片

    (Lecture PPT)

    教師講述

    Teaching

    3小時

    3 hours

    2小時複習

    2-hr review

    7

    天球以及地球參考框架

    International celestial and terrestrial reference frame

    教師自製投影片

    (Lecture PPT)

    教師講述

    Teaching

    3小時

    3 hours

    2小時複習

    2-hr review

    8

    GNSS系統以及觀測量

    GNSS system and measurements

    教師自製投影片

    (Lecture PPT)

    教師講述;第一次作業

    Teaching and first assignment

    3小時

    3 hours小時

    2小時複習

    2-hr review

    9

    GNSS系統以及觀測量

    GNSS system and measurements

    教師自製投影片

    (Lecture PPT)

    教師講述

    Teaching

    3小時

    3 hours

    2小時複習

    2-hr review

    10

    GNSS系統以及觀測量

    GNSS system and measurements

    教師自製投影片

    (Lecture PPT)

    教師講述

    Teaching

    3小時

    3 hours

    2小時複習

    2-hr review

    11

    GNSS 觀測量線性組合

    Linear combinations of GNSS measurements

    教師自製投影片

    (Lecture PPT)

    教師講述

    Teaching

    3小時

    3 hours

    2小時複習

    2-hr review

    12

    GNSS 定位模型: 單點定位

    GNSS positioning model: Single point positioning

    教師自製投影片以及Matlab source code

    Lecture PPT and

    Matlab source code

    教師講述

    Teaching

    3小時

    3 hours

    2小時複習

    2-hr review

    13

    GNSS 定位模型: 相對定位

    GNSS positioning model: Relative point positioning

    教師自製投影片以及Matlab source code

    Lecture PPT and

    Matlab source code

    教師講述

    Teaching

    3小時

    3 hours

    2小時複習

    2-hr review

    14

    GNSS 定位模型: 相對定位

    GNSS positioning model: Relative point positioning

    教師自製投影片以及Matlab source code

    Lecture PPT and

    Matlab source code

    教師講述;第二次作業

    Teaching and the second assignment

    3小時

    3 hours

    2小時複習

    2-hr review

    15

    GNSS 定位模型: 精密單點定位

    GNSS positioning model: Precise point positioning

    教師自製投影片以及Matlab source code

    Lecture PPT and

    Matlab source code

    教師講述

    Teaching

    3小時

    3 hours

    2小時複習

    2-hr review

    16

    口頭報告

    Oral presentation

    期刊

    Journal papers

    分組

    Grouping

    3小時

    3 hours

    2小時複習

    2-hr review

    17

    彈性授課

         

     

    18

            彈性授課        

    授課方式Teaching Approach

    60%

    講述 Lecture

    0%

    討論 Discussion

    10%

    小組活動 Group activity

    30%

    數位學習 E-learning

    0%

    其他: Others:

    評量工具與策略、評分標準成效Evaluation Criteria

    評量方式:

    作業:40%

    口頭報告: 40%

    上課發問和出席:20 %

    指定/參考書目Textbook & References

    1. Leick A., Rapoport L., Tatarnikov D. (2015) GPS satellite surveying, 4th Ed. John Wiley & Sons, Inc., New Jersey.
    2. Teunissen P., Montenbruck O. (2017) Handbook of global navigation satellite systems. Springer, Switzerland.
    3. Xu G, Xu Y (2016) GPS: theory, algorithm and applications, 3rd Ed. Springer Nature, Berlin, Germany
    4. Teunissen PJG, Kleusberg A (1998) GPS for geodesy, 2nd Ed.. Springer Berlin Heidelberg, Germany.
    5. Hofmann-Wellenhof B, Lichtenegger H, Wasle E (2008) GNSS-global navigation satellite systems. Springer Vienna, Austria

    已申請之圖書館指定參考書目 圖書館指定參考書查詢 |相關處理要點

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    課程相關連結Course Related Links

    
                

    課程附件Course Attachments

    課程進行中,使用智慧型手機、平板等隨身設備 To Use Smart Devices During the Class

    需經教師同意始得使用 Approval

    列印