Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Systemy nawigacji satelitarnej
Koordynator przedmiotu:
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia I stopnia
Program:
Geoinformatyka
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
1060-GI000-ISP-4010
Semestr nominalny:
4 / rok ak. 2023/2024
Liczba punktów ECTS:
5
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1) Liczba godzin kontaktowych - 65, w tym: a) udział w wykładach: 15 x 2 godz. =30 godz., b) udział w ćwiczeniach projektowych: 15 x 2 godz. = 30 godz., c) udział w konsultacjach związanych z realizacją projektu: 6 x 0.5 godz. = 3 godz., d) egzamin: 2 godz. 2) Praca własna studenta - 60 godzin, w tym: a) przygotowanie do zajęć projektowych: 10 godz., b) realizacja zadań projektowych: 25 godz., c) analiza dodatkowej literatury: 5 godz., d) przygotowanie do egzaminu i zaliczeń: 15 godz., ) Łączny nakład pracy studenta wynosi 125 godz., co odpowiada 5 punktom ECTS.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2,6 punktu ECTS - liczba godzin kontaktowych - 65, w tym: a) udział w wykładach: 15 x 2 godz. =30 godz., b) udział w ćwiczeniach projektowych: 15 x 2 godz. = 30 godz., c) udział w konsultacjach związanych z realizacją projektu: 6 x 0.5 godz. = 3 godz., d) egzamin: 2 godz.
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
3,1 punktu ECTS - liczba godzin o charakterze praktycznym - 77, w tym: a) udział w zajęciach projektowych: 15 x 2 godz. = 30 godz., b) udział w konsultacjach związanych z realizacją projektu: 4 x 0.5 godz. = 2 godz., c) przygotowanie do zajęć projektowych: 10 godz., d) realizacja zadań projektowych: 25 godz., e) analiza dodatkowej literatury: 2 godz., f) przygotowanie do zaliczeń: 8 godz.
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt30h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Podstawowe wiadomości z trygonometrii sferycznej, geometrii elipsoidy i układów współrzędnych, algebry liniowej, geometrii różniczkowej, rachunku różniczkowego i całkowego oraz znajomość fizyki zakresu szkoły średniej.
Limit liczby studentów:
-
Cel przedmiotu:
Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów zasadami funkcjonowania współczesnych systemów nawigacji satelitarnej, w tym z technologiami pomiarów satelitarnych GNSS wykorzystywanych w GIS i nawigacji.
Treści kształcenia:
Wykład: Wiadomości podstawowe z teorii ruchu sztucznych satelitów Ziemi: ruch keplerowski i perturbowany; elementy orbity; rodzaje orbit; równanie ruchu SSZ; całkowanie równań ruchu; równanie orbity; ruch po orbicie kołowej i eliptycznej; równanie Keplera; współrzędne orbitalne i przestrzenne satelity; wyznaczanie tras przelotów satelitów; satelita stacjonarny i jego zastosowania; ruch perturbowany; podział sił perturbujących; elementy oskulacyjne. Pomiary GNSS: budowa systemu GPS; analiza sygnału satelitów GPS; odbiorniki i anteny GPS; równanie kodowe i fazowe pseudoogległości. problem inicjalizacji w pomiarach GPS; pomiary absolutne i różnicowe. Technologie pomiarów GNSS: pomiary statyczne, szybkie statyczne, kinematyczne, RTK i DGPS; błędy pomiarów GPS; tworzenie różnic obserwacji GPS, liniowe kombinacje obserwacji fazowych i możliwości ich wykorzystania; zalety i wady pomiarów opartych na globalnym systemie pozycyjnym GPS. Inne istniejące i planowane globalne satelitarne systemy nawigacyjne: systemy GLONASS, Compass i Galileo; podobieństwa i różnice systemów; korzyści z łącznego stosowania systemów. Przegląd regionalnych systemów QZSS, IRNSS GAGAN, NIGCOMSAT etc. Satelitarne i naziemne systemy wspomagania w tym system ASG-EUPOS. GNSS w zastosowaniach GIS i nawigacji, integracja GPS/INS. Ćwiczenia projektowe: zadania z teorii ruchu sztucznych satelitów Ziemi; wyznaczenie współrzędnych horyzontalnych satelity; obliczenie współrzędnych geocentrycznych satelity GPS na podstawie efemerydy pokładowej; obliczenie współczynników DOP; obliczenie pozycji odbiornika satelitarnego - rozwiązanie nawigacyjne; planowanie, przygotowanie i pomiar w terenie technologią RTK/RTN; serwisy ASG-EUPOS - zasady korzystania i formaty danych; filtr Kalmana w systemach INS/GPS
Metody oceny:
Warunkiem zaliczenia ćwiczeń projektowych jest wykonanie wszystkich tematów/projektów przewidzianych programem zajęć, sporządzenie sprawozdań oraz pozytywne oceny ze sprawdzianów. Wymagana jest obecność na zajęciach projektowych w celu bieżącej kontroli realizacji tematów. Egzamin odbywa się w formie pisemnej i obejmuje pytania problemowe i krótkie zadania. Na ocenę ostateczną składają się: ocena z ćwiczeń projektowych z wagą 0.5 oraz ocena z egzaminu z wagą 0.5.
Egzamin:
tak
Literatura:
Hofmann-Wallenhof, B., H.Lichtenegger, J.Collins: GPS - Theory and Practice. Springer, 1997 Hofmann-Wallenhof, B., H.Lichtenegger, E.Wasle: GNSS – Global Navigation Satellite Systems – GPS, GLONASS, Galileo and more. Springer-Verlag, 2008 Lamparski, J.: NAVSTAR GPS. Od teorii do praktyki. Wyd. UW-M, Olsztyn, 2001 Leick, A.: GPS satellite surveying. John Wiley & Sons, 1990 Narkiewicz, J.: GPS i inne satelitarne systemy nawigacyjne. Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, wyd. I, 2007 Seeber, G.: Satellite geodesy. 2nd Edition. Walter de Gruyter, 2004 Specht, C.: System GPS. Biblioteka Nawigacji nr 1. Wydawnictwo Bernardinum. Pelplin 2007. Śledziński, J.: Geodezja satelitarna. PPWK, Warszawa, 1978
Witryna www przedmiotu:
_
Uwagi:
_

Efekty uczenia się

Profil praktyczny - wiedza

Charakterystyka GI.ISP-4010_W1
zna zasady ruchu keplerowskiego i perturbowanego sztucznych satelitów Ziemi
Weryfikacja: Egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W02
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka GI.ISP-4010_W2
ma uporządkowaną wiedzę na temat zasad działania systemów nawigacji satelitarnej GNSS w tym systemów GPS, Glonass, Compass i Galileo
Weryfikacja: Egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W15
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka GI.ISP-4010_W3
ma wiedzę na temat zasad wykonywania i opracowania pomiarów GNSS, a w szczególności pomiarów w czasie rzeczywistym i ich wykorzystania w GIS i nawigacji
Weryfikacja: Egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W07, K_W08, K_W15
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka GI.ISP-4010_W4
ma wiedzę w zakresie budowy i wykorzystania satelitarnych i naziemnych systemów wspomagania GNSS w tym serwisów systemu ASG-EUPOS
Weryfikacja: Egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W15
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG
Charakterystyka GI.ISP-4010_W5
ma wiedzę na temat wykorzystania pomiarów GPS w GIS i nawigacji i integracjia GPS/INS
Weryfikacja: Egzamin
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W07, K_W15
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_WG

Profil praktyczny - umiejętności

Charakterystyka
potrafi obliczyć współrzędne geocentryczne kartezjańskie satelity GPS na podstawie efemerydy pokładowej, obliczyć szacowaną dokładność wyznaczenia pozycji i czasu w pomiarach satelitarnych GPS (współczynniki DOP) oraz pozycję anteny z obserwacji kodowych
Weryfikacja: Sprawozdanie i sprawdzian pisemny
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U01, K_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW
Charakterystyka
potrafi wykorzystywać pomiary GPS w zastosowaniach GIS oraz integrować różne techniki pomiarowe w nawigacji (GPS/INS)
Weryfikacja: Sprawozdanie i sprawdzian pisemny
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U11, K_U21
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW
Charakterystyka GI.ISP-4010_U1
potrafi obliczać podstawowe parametry ruchu sztucznego satelity Ziemi takie jak prędkość, wysokość, okres obiegu, zakres widzialności etc.
Weryfikacja: Sprawozdanie i sprawdzian pisemny
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U01, K_U11
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW
Charakterystyka GI.ISP-4010_U2
potrafi obliczyć współrzędne horyzontalne satelity w celu określenia widoczności sztucznego satelity Ziemi (planowania pomiaru)
Weryfikacja: Sprawozdanie i sprawdzian pisemny
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka GI.ISP-4010_U3
potrafi wykonać pomiary GNSS w czasie rzeczywistym RTK/RTN/DGPS oraz potrafi korzystać z serwisów systemów wspomagania pomiarów GNSS w tym serwisów systemu ASG-EUPOS
Weryfikacja: Sprawozdanie i sprawdzian pisemny
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U21
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P6S_UW