高二地理：必修3：31全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用(中圖版)

全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用概念GPS的原理GPS的組成應(yīng)用全球定位系統(tǒng)：（GlobalPositioningSystem簡(jiǎn)稱GPS

）利用衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)來(lái)獲得地面某點(diǎn)經(jīng)緯度和高程的系統(tǒng)。具有在海、陸、空進(jìn)行全方位、實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位功能。全天候性全球性高精度自動(dòng)化特點(diǎn)GPS定位示意圖衛(wèi)星定位的基本原理

GPS系統(tǒng)采用“時(shí)間同步、單程測(cè)距”的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)定位。簡(jiǎn)單地說(shuō)就是用戶同時(shí)向已知其位置的3個(gè)導(dǎo)航衛(wèi)星分別進(jìn)行距離測(cè)量，然后再以該衛(wèi)星為球心，以所測(cè)得的距離為半徑，在空間畫(huà)出3個(gè)球面，則該3個(gè)球面的相交點(diǎn)，就是用戶的所在位置了。名詞鏈接：“時(shí)間同步”，是指衛(wèi)星上的時(shí)鐘與用戶設(shè)備內(nèi)的時(shí)鐘是精確同步的（譬如說(shuō)校準(zhǔn)到兩者之間幾萬(wàn)年才差1秒鐘）?！皢纬虦y(cè)距”，是指從導(dǎo)航衛(wèi)星上發(fā)出的無(wú)線電測(cè)距信號(hào)在傳播到用戶設(shè)備的這一單向行程中，就可以把它們之間的距離測(cè)量出來(lái)。

通常應(yīng)用三顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可以進(jìn)行定位，但要保證對(duì)目標(biāo)實(shí)時(shí)觀測(cè)（諸如提供目標(biāo)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)等），則需要至少四顆衛(wèi)星的信號(hào)。三邊測(cè)量術(shù)原理

假如你在野外迷了路，為了確定你所處的位置，你向一個(gè)路人詢問(wèn)，他告訴你這里離王家村10千米。你于是打開(kāi)地圖，找到王家村，以它為圓心，按比例尺在地圖上畫(huà)一個(gè)半徑相當(dāng)于10千米的圓（圖Ａ）。然后你又遇到了另外一個(gè)路人，他告訴你距離李家村15千米。你按同樣的方法，繪制第二個(gè)圓（圖Ｂ）?，F(xiàn)在，你得到了兩個(gè)交點(diǎn)，你必定處在其中一個(gè)點(diǎn)的位置。

這時(shí)，你向第三個(gè)人打聽(tīng)到，這里距離張家村10千米。當(dāng)你把這個(gè)圓在地圖上畫(huà)好后，你的位置也就一目了然了（圖Ｃ）。這就是三邊測(cè)量術(shù)的原理。

GPS的定位原理與“三邊測(cè)量術(shù)”原理相似。不同的是3顆衛(wèi)星代替了3個(gè)村子，地圖上平面的圓變成了三維的球面。如圖GPS接收機(jī)接收GPS衛(wèi)星A、B、C傳來(lái)的信號(hào)，計(jì)算出接收機(jī)與它們之間的距離，然后分別以3顆衛(wèi)星為球心，以該衛(wèi)星到接收機(jī)之間的距離為半徑，“繪制”3個(gè)巨大的球體。3個(gè)球體會(huì)交于兩點(diǎn)，其中那個(gè)與地球表面相交的點(diǎn)就是這臺(tái)GPS接收機(jī)所處的位置，然后通過(guò)計(jì)算得到該接收機(jī)所處的經(jīng)緯度。衛(wèi)星D測(cè)量GPS接收機(jī)所在的高程。GPS測(cè)量原理GPS衛(wèi)星星座由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成。GPS衛(wèi)星星座記作(2l+3)GPS星座。24顆衛(wèi)星均勻分布在6個(gè)軌道平各個(gè)軌道平面之間的夾角為60度導(dǎo)航型接收機(jī)測(cè)地型接收機(jī)天線單元接收單元授時(shí)接收機(jī)

C:[定位]鍵，顯示〈標(biāo)定位置畫(huà)面〉如圖1-4所示，經(jīng)緯度為N32°03.232′，E118°45.923′海拔高度17米等信息圖1-4當(dāng)你外出旅游或者野外探險(xiǎn)的時(shí)候，為了不迷失方向，請(qǐng)問(wèn)你通常用哪些方法來(lái)辨別方向或確定你所在的位置？大壩變形監(jiān)測(cè)海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中美軍幾乎所有的坦克、裝甲車、飛機(jī)、艦船、各級(jí)指揮部和陸軍小分隊(duì)都裝備了GPS接收機(jī)，總數(shù)超過(guò)5萬(wàn)部。在軌的16顆GPS衛(wèi)星，每天可提供19小時(shí)的三維數(shù)據(jù)，精度10~16米，測(cè)速精度0.1米/秒。2、“GPS的應(yīng)用有利有弊,我們應(yīng)盡可能發(fā)揮它的優(yōu)勢(shì)合理使用它”。1、“GPS的應(yīng)用僅受