教學時程，課堂講稿，作業

現代導航

因舊版課程無指定課堂作業與考試，因此統整所有作業、講義、考試內容合併列出。

     

    課

    課程單元

    1

    緒論
    Introduction

     

    概論及坐標系
    Introduction and Coordinate Systems (英PDF)

    2

    經緯度的定義
    Latitude and Longitude Definition

     

    不同類型經緯度的定義；與Cartesian直角坐標的數學關係；影響經緯度定義的地球轉軸運動
    Definitions of the Types of Latitude and Longitude; Mathematical Relationship Between These and Cartesian XYZ; Motion of the Rotation Axis which Effects Determination of Latitude and Longitude (英PDF)

    3

    高程的定義
    Height Definition

     

    高程的概念，測定高程的方法，水準測量和三角測量；大地水準高度及其測定
    Height Definitions, Methods for Determining Heights, Spirit Leveling and Trigonometric Leveling; Geoid Heights and their Determination (英PDF)

    4

    球面三角學
    Spherical Trigonometry

     

    球面三角學。產生及應用範例
    Spherical Trigonometry. Derivations and Examples on How to Use (英PDF)

    5

    太陽／地球運動以及天文位置的測定
    Motion of Sun/Earth and Astronomical Position Determination

     

    利用天文學方法定義經緯度
    Determination of Latitude and Longitude using Astronomical Methods (英PDF)

    6

    書面和在線年鑑
    Almanacs Paper and On-line

     

    書面和電子形式的年鑑
    Almanacs in both Paper and Electronic Forms (英PDF)

     

    作業1 (英PDF)

    7

    盲航和傳統的導航
    Dead Reckoning and Conventional Navigation

     

    盲航推算法和六分儀。講稿用到以下的網站
    Dead Reckoning and Sextants. The Following Web Sites are Used in the Notes. (英PDF)

     

    指向磁北極的道路The Road to the Magnetic North Pole
    地球兩磁極的磁場線Field Lines for a Magnetic Dipole
    雙磁場Dipole Field
    北磁極North Magnetic Pole
    船員和輔助領航的近海領航Coastal Piloting for Boat Crew and AuxNav
    介紹和高級近海導航法學生學習指南Presentations & Advanced Coastal Navigation Student Study Guide（連結失效）
    遊標卡尺Vernier

    8

    六分儀的使用方法和測量法則
    Use of Sextant and Measurements

     

    六分儀測量法
    Sextant Measurements (英PDF)

    9

    線性代數
    Linear Algebra

     

    複習線性代數，涉及向量和矩陣，求解線性方程， 向量空間，特徵值和向量，矩陣轉置
    Review of Linear Algebra Covering Vectors and Matrices, Solving Linear Equations, Vector Spaces, Eigenvalues and Vectors, Rotation Matrices (英PDF)

    10

    六分儀數據結果分析
    Analysis of Sextant Results

     

    經檢驗的作業2解答和可用於表達所獲測量結果的非線性模型
    Examined HW 02 Solution and the Non-Linear Model that can be Used to Represent the Measurements Taken (英PDF)

     

    作業2 (英PDF)
    *數據文件*Data file (TXT)

    11

    地圖投影
    Map Projections

     

    不同類型的地圖投影和一些投影背後的數學
    Map Projections of Different Types and the Mathematics Behind Some Projections (PDF)

     

    此課使用的網頁:
    地圖投影概論Map Projection Overview
    美國地質勘探局：變化世界的科學USGS - Science for a Changing World
    圓的地球，平的地圖Round Earth, Flat Maps
    地圖投影 Map Projection

    12

    初等統計學和誤差傳播
    Basic Statistics and Propagation of Variances

     

    統計學和協方差矩陣傳播
    Statistics and Propagation of Variance-Covariance Matrices (英PDF)

    13

    最小二乘估算
    Least Squares Estimation

     

    超定估計，包括最小二乘和加權最小二乘的近似線性系統
    Estimation of Over-Determined, Nearly Linear Systems Including Least and Weighted Least Squares (英PDF)

    14

    相關度
    Correlations

     

    利用逐次估計和誤差橢圓法完成估算；檢查隨機時間序列的相關度（課堂的時間序列和相關值圖像由cross.f生成）
    Finish Estimation with Sequential Estimation and Error Ellipses; Examine Correlations Between Random Time Series (The Time Series and Correlation Values Plotted in this Lecture were generated with cross.f) (英PDF)

     

    作業3 (英PDF)

    15

    電子距離測量
    Electronic Distance Measurement

     

    電磁波測距法（EDM)。傳統儀器及其操作理論
    Electromagnetic Distance Measurement (EDM). Conventional Instruments and Theory of their Operation (英PDF)

    16

    全球定位系統偽距的基礎
    Basics of GPS Pseudo Range

     

    全球定位系統偽距測量和全球定位系統基本原理. 這堂課利用MATLAB® 代碼GPSSim.m 和xcor.m
    GPS Pseudo-range Measurements and Basic Principals of GPS. We also use the MATLAB® code GPSSim.m and xcor.m in this class (英PDF)

    17

    全球定位系統測量的幾何學及精度
    Geometry of GPS Measurements and Accuracy

     

    全球定位系統訊號跟蹤，軌道幾何學，具體訊號結構，相位測量和數據
    GPS Signal Tracking, Orbit Geometry, Specific Signal Structure, Phase Measurements and Data (英PDF)

    18

    全球定位系統載波相位測量法
    GPS Carrier Phase Measurements

     

    GPS偽距和相位測量，基本處理方法，精度測量的影響因素
    GPS Pseudo Range and Phase Measurements, Basic Processing Methods, Dilution of Precision Measures (英PDF)

     

    作業4 (英PDF)

    19

    中性大氣傳播
    Neutral Atmosphere Propagation

     

    溫習作業4. 大氣延遲效應
    Review HW 4. Atmosphere Delay Effects (英PDF)

    20

    色散傳播延遲
    Dispersive Propagation Delays

     

    電離層和散射性全球定位系統延遲糾正（雙頻電離層延時糾正）

    Ionosphere and Dispersive GPS Delay Correction (Dual Frequency Ionospheric Delay Corrections) (英PDF)

    21

    非正式問答課
    Informal Question and Answer Session

     

     

    22

    衛星的運動
    Satellite Motions

     

    衛星軌道描述和軌道訊息來源
    Satellite Orbit Representation and Sources of Information about Orbits (英PDF)

    23

    手提全球定位系統接收器基礎
    Basics of Hand Held GPS

     

    手提全球定位系統接收器的基本知識
    Basics of Hand Held GPS Receivers (英PDF)

    24

    全球定位系統課外實習
    GPS Outside the Classroom

     

     

    25

    不同領域中全球定位系統的實用方面及其應用
    Practical Aspects of GPS and Applications of GPS in Different Fields

     

    全球定位系統應用
    Applications of GPS (英PDF)