摘 要 文章对新增设的导航工程专业的一门专业主干课程——卫星导航原理的建设进行了讨论。围绕该课程的教学目的，对其与测绘工程专业的主干课程——gps原理及其应用之间的关系进行了分析，对新课程的教材建设情况进行了说明。
　　关键词 卫星导航原理 课程建设 导航工程专业
　　中图分类号：g424 文献标识码：a
　　the preparation for the construction of the course theory of satellite navigation for the specialty of navigation engineering
　　xu xiaohua， huang jinsong， zhou xiaohui， zhang xiaohong
　　（school of geodesy and geomatics， wuhan university， wuhan， hubei 430079）
　　abstract this paper is focused on the constructions for the new specialty "navigation engineering". the task of the course "theory of satellite navigation" is presented and the relationship between this course and "theory and application of gps" of the specialty of geomatics is analyzed. the preparation status for the textbook of this course is shown.
　　key words theory of satellite navigation； course construction； the specialty of navigation engineering
　　0 引言
　　导航工程专业作为一门新增设的本科专业，其各门主干课程的教学实施需要进行大量的探索和总结。WwW.11665.COm笔者在对该专业的设立背景进行介绍的基础上，针对其中一门专业基础课程卫星导航原理的建设，围绕该课程的建设目标、与已有相关成熟课程的联系和区别、教材的主要内容等方面进行思考和讨论，以期为该课程的教学实施做好充分准备。
　　1 导航工程专业
　　导航工程专业是武汉大学于2011年向国家教育部成功申请增设的新专业。该专业旨在培养从事导航定位技术研发及应用的复合型高层次人才。作为一门多学科交叉的边缘性学科，导航工程专业与测绘工程专业有着紧密联系。武汉大学测绘学院是建设导航工程本科专业的主要依托单位之一。我院在全国测绘学科的综合实力上处于领先地位，在测绘工程专业的多年建设中已积累了大量经验和丰富资源，并在上世纪九十年代就以开设导航班的形式对导航人才的培养方式进行了探索。但测绘工程专业强调的是如何利用各种测量设备进行地理空间数据的采集和处理。卫星导航定位技术作为一种测量手段是测绘工程专业关心的对象，但主要局限于卫星定位在测量上的应用，在导航方面的内容则非常有限。
　　依托已成熟的测绘工程专业来开展新兴的导航工程专业的建设，如何继承与创新是需要解决的问题。导航工程专业主干课程大部分与原测绘工程已开设的课程之间有着密切关系，在课程建设上要把握好新开课程与已有相关课程各自的定位，在已有课程的基础上切实把新开课程建设好。
　　2 卫星导航原理课程的建设
　　2.1 课程目标
　　卫星导航原理是针对导航工程专业所开设的一门专业基础课程，目的是通过该课程的学习，使学生全面掌握卫星导航的基本原理、技术和方法。学生在进行本课程学习之前，已修完了导航概论、导航学、最优估计等专业基础课程，对导航的基本概念、基础理论、导航技术、导航涉及的主要数学方法已经有了明确的整体认识。卫星导航、惯性导航、组合导航等不同导航技术的具体内容则在后续课程中逐一展开。与卫星导航技术有关的系列课程包括本课程、卫星导航数据处理方法、嵌入式系统与程序设计。在该系列课程中学生最先接触的是本课程，完成对基本原理方法的学习。其后进一步通过卫星导航数据处理方法这一门课掌握与工程实践密切相关的数据处理技术；通过嵌入式系统与程序设计这一门课培养与卫星导航有关的软件开发能力。
　　2.2 本课程与gps原理及其应用的联系与区别
　　gps原理及其应用是测绘工程专业的主干课程。作为测绘工程专业卫星导航定位系列课程的第一门，该课程着重介绍以gps为代表的卫星导航定位系统在测量定位应用中的基本理论与方法。完成该课程的学习之后，测绘工程专业的学生可根据具体方向选修gps数据处理、gps程序设计等后续课程。卫星导航定位系列课程经过多年建设，已取得丰硕的成果。该教学团队荣膺国家级教学团队，gps原理及其应用也被评为国家精品课程。目前导航工程专业卫星导航系列课程的建设正是由该团队来

担。凭借在卫星导航定位技术方面多年的经验积累，团队有足够实力做好这一工作。而原有已成熟的优质课程也为相关新课程的开设打下了坚实基础。其中gps原理及其应用就是卫星导航原理这门课程的先行者。
　　gps原理及其应用这门课程的主要内容包括卫星导航系统组成、gps信号结构、gps测量的误差来源、gps定位模型、gps应用。这些内容在卫星导航原理中都将涉及，因此就课程建设而言，原有教材内容、课件以及教学方法等资源在新课程建设中均可继承使用。但是继承并不等于完全照搬，虽然两门课程之间关系密切，但由于导航工程专业与测绘工程专业的培养目标不同，两个专业培养方案中课程体系的总体设计不同，卫星导航原理和gps原理及其应用两门课程涵盖的具体内容和讲授重点均各有不同。总的来说，gps原理及其应用侧重于卫星导航定位系统与定位有关的基本原理和应用，而卫星导航原理侧重于与导航有关的基本原理。后者将涉及导航数据协议、导航完备性相关理论和方法，而这些内容在gps原理及其应用中鲜有提及。另外，gps原理及其应用主要针对美国的gps系统介绍卫星导航定位技术。而近年来我国自主建设的北斗卫星导航定位系统已逐渐成熟并在国防和国民经济建设中发挥重要作用。北斗和gps系统在星座设计、信号结构等方面有较显著的区别。虽然原有课程也包含了对除gps之外的其他卫星导航定位系统的介绍，但内容相对简略。随着北斗系统建设的进一步推进，其在未来导航市场上将占据与gps、galilieo等系统分庭抗礼的地位。导航工程专业学生未来的就业机会将与如何有效利用北斗导航定位系统，基于该系统开发相关应用服务平台等有关。在校学习期间有必要对北斗系统有深入的认识，因此卫星导航原理这门课程应该增加全面介绍北斗系统的内容。
　　2.3 本课程的教材建设
　　编写内容全面、体系合理的教材在课程建设中占有举足轻重的地位。目前国家级规划教材《gps测量与数据处理》很好地满足了测绘工程专业gps原理及其应用以及gps数据处理两门课程的授课需求。考虑到卫星导航原理和gps原理及其应用两门课程虽然在内容覆盖上有一定重复度，但讲授对象、课程内容各有不同，在原《gps测量与数据处理》编著者的组织下，卫星导航原理教材的编写工作被提上议程。
　　卫星导航原理教材内容包括卫星导航的发展及应用前景、现代卫星导航系统的基本组成、基本信号结构及工作原理、卫星导航信号的生成、捕获和跟踪方法、主要误差源，常见误差处理方法、卫星导航定位的数学模型和数据处理方法、卫星导航系统增强的基本方法，高精度gnss定位与定姿、卫星导航定位中常用的协议及数据格式、卫星导航系统的完备性等。目前教材编写工作正在紧张进行中，完成之后有望为国内导航工程专业的人才培养提供重要的借鉴与参考。
　　3 结束语
　　综上所述，卫星导航原理课程的建设将以测绘工程专业的精品课程gps原理及其应用为基础，结合导航工程专业人才培养目标以及课程体系进行。其教材内容将覆盖卫星导航基本理论方法，并反映国内外卫星导航技术最新发展状况。
　　项目资助：武汉大学测绘学院2012年本科专业综合改革教学研究项目（编号：201212）；湖北省教学研究项目“测绘工程专业课程体系综合改革”
　　参考文献
　　[1] 李冬航，姬晨，董力伟.我国卫星导航与位置服务产业发展现状与思考[j].导航定位学报，2012.3：6-10.