《导航电子地图课程设计》课程教学大纲

课程代码：1300789
课程负责人：刘晖，黄劲松
课程中文名称：导航电子地图课程设计
课程英文名称：Practice of Electronic Navigation Map
课程类别：专业必修
课程学分数：1.5
课程学时数：3周（共15天）
授课对象：导航工程
本课程的前导课程：地图学原理、卫星导航原理、C语言程序设计等
一、教学目的
通过集中实践，学生可以掌握电子地图的数学基础、数据内容和文件组织、导航电子地图的储存格式，数据采集和更新方法，最优路径搜索算法、地图匹配算法等知识，可以熟练掌握个人导航终端（PND）的基本使用方法，能够操作MapInfo等平台对数据进行加工处理，利用C++/C#等编制基本的具备最优路径搜索和地图匹配功能的导航电子地图程序。本课程重点在于训练学生的终端操作和编程实践能力。
二、教学要求
本课程的教学方法以外场实习、上机实践为主。本课程教学手段以多媒体教学为主，辅助以导航终端、智能手机等具备导航电子地图的实物操作和演示。课内实践以上机操作和编程实践手段为主。教学要求如下：
要求为每个学生配备带有串口的计算机。
要求为每个学生配备有可输出NMEA-0183位置信息的GNSS接收机（单频即可）。
要求具备武汉市主要交通干道的电子地图。
要求具备MAPINFO或ARCGIS电子地图平台软件。
要求2-3台车载导航电子地图终端。
要求具备带有WGS84信息的信息学部电子地图。
要求具备信息学部的正射影像图。
要求配备5台移动小车，用于校园内的动态实践。
企业参观时，要求有交通大巴。
三、课程内容与学时分配
（一）电子地图的数据采集与内业处理、制作
拟用时间：3天
具体安排：
在信息学部建立WGS84控制网并进行内业处理（0.5天）。
利用信息学部影像地图，结合控制网坐标进行数字化，形成线划图（1天）。
将武汉市主要交通道路的电子地图与上述地图进行叠加，形成电子地图数据（0.5天）。
对武汉市电子地图数据进行存储和显示编程实践（1天）。
（二）最优路径搜索算法的编程实现与算法优化
拟用时间：4天
具体安排：
武汉市电子地图拓扑结构的建立（1天）。
最优路径搜索算法的编程（2天）。
程序的调试与优化（1天）。
（三）地图匹配算法编程实践
拟用时间：4天
具体安排：
编程实时接收GNSS接收机终端输出的NMEA-0183数据（2天）。
地图匹配算法的编程（1天）。
程序的调试与优化（1天）。
（四）导航电子地图程序集成
拟用时间：3.5天
具体安排：
程序集成，优化与调试（2.5天）。
在信息学部，利用小车进行实时测试（1天）
（五）企业参观与讨论。
拟用时间：0.5天
具体安排：
参观武汉光庭公司，与主要技术人员座谈，了解导航电子地图的技术流程及产业发展现状。
课程内容与学时分配表

内          容	学          时
数据采集 / 内业数据处理/电子地图制作	3天
最优路径搜索算法编程实践	4天
地图匹配算法编程实践	4天
导航电子地图程序集成	3.5天
企业参观与讨论	0.5天

四、教材与参考书
教  材：导航电子地图课程设计讲义（自编）
参考书：
[1]祝国瑞著，《地图设计与编绘》，武汉大学出版社，2003年；
[2]廖克著，《现代地图学》，科学出版社，2002年；
[3]蔡孟裔等著，《新编地图学教程》，高等教育出版社，2000年。
五、考核方式
采取考查方式。
每组独立完成并提交具备最优路径搜索和地图匹配算法的导航程序1套，教师根据其正确性、设计合理性打分；（占总成绩40%）。
以动态实验采集到的数据为例，撰写课程设计实验报告1份，每个人分别提交，占总成绩60%，其中小组平均成绩和个人成绩各占一半）。
注：为避免各组互相抄袭，各组用不同起止地点进行最优路径搜索；运算结果以成熟导航软件结果为准。