全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用

全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用一、全球定位系統(tǒng)(GPS)具有在海陸空進(jìn)行全方位、實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位功能的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。通俗地說：利用衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)適時(shí)進(jìn)行定位、導(dǎo)航的系統(tǒng)。1.概念：我現(xiàn)在在哪里？我要去哪里？怎么去？2.GPS的發(fā)展無線電系統(tǒng)缺點(diǎn)：覆蓋的工作區(qū)域??；電波傳播受大氣影響；定位精度不高。子午儀系統(tǒng)缺點(diǎn)：無法提供連續(xù)的實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航，精度也不算高。全球定位系統(tǒng)二、全球定位系統(tǒng)組成1.組成：包括三大部分空間星座、用戶系統(tǒng)、地面控制系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)的組成（1）空間星座：組成：由21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星組成功能：衛(wèi)星發(fā)送導(dǎo)航定位信號(hào)，為全天候的全球定位提供可能。探究：1.在一個(gè)平面直角坐標(biāo)系上，確定點(diǎn)的位置，需要知道幾個(gè)值？2.在一個(gè)空間三維坐標(biāo)系上，確定點(diǎn)的位置，需要知道幾個(gè)值？3.要精確知道一個(gè)人在地球上的位置，必須知道幾個(gè)值？至少需要幾顆衛(wèi)星？YXA緯度經(jīng)度海拔衛(wèi)星定位的基本原理XYZB衛(wèi)星定位的基本原理

1

2

3

4S1S3S4S2（X、Y、Z、T）

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)（提供同步校正時(shí)間），則需要至少四顆衛(wèi)星的信號(hào)。組成：1個(gè)主控站3個(gè)注入站5個(gè)監(jiān)控站（2）地面控制系統(tǒng)功能：對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)控監(jiān)控站—獲取GPS數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)送至主控站主控站—監(jiān)測(cè)、調(diào)控衛(wèi)星注入站—將主控站的指令注入到衛(wèi)星（3）用戶設(shè)備（接收設(shè)備）組成：包括接收機(jī)硬件、GPS數(shù)據(jù)處理軟件等用戶設(shè)備。功能：接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)后，進(jìn)行定位和導(dǎo)航。（4）GPS接收機(jī)的類型（根據(jù)用途分類）用于運(yùn)動(dòng)載體的導(dǎo)航，分為車載型、航海型、航空型和星載型能夠?qū)崟r(shí)給出載體的位置和速度，價(jià)格便宜，應(yīng)用廣泛用于精密大地測(cè)量和精密工程測(cè)量定位精度高，儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴用于天文臺(tái)及無線電通訊利用GPS衛(wèi)星提供的高精度時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行授時(shí)2.全球定位系統(tǒng)的作用和特點(diǎn)：特點(diǎn)：（1）全天候，不受天氣影響；（2）全球覆蓋；（3）精度高；（4）效率高；（5）應(yīng)用廣泛、功能多。作用：可以快速精確地確定地面某點(diǎn)的位置（經(jīng)度、緯度）和高程，甚至速度、距離和航向等。三、全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用小組活動(dòng)-角色扮演假如你是士兵、司機(jī)、戶外旅游者、農(nóng)民，GPS對(duì)你來說有什么用途？GPS導(dǎo)航的艦載導(dǎo)彈

配備GPS的士兵

美國(guó)海軍核潛艇

1.GPS在軍事上的應(yīng)用協(xié)同作戰(zhàn)方面GPS可為指揮系統(tǒng)提供各種目標(biāo)及事件所發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)對(duì)導(dǎo)彈的制導(dǎo)，提高命中目標(biāo)的精度伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中，GPS制導(dǎo)武器占有很大的比重。在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中，曾經(jīng)有記者問一位飛行員：“你知道去轟炸哪個(gè)城市嗎？”飛行員回答：“不知道?！庇浾撸骸澳悄阍趺慈マZ炸呢？”飛行員：“容易，上級(jí)給我一個(gè)坐標(biāo)，我按計(jì)算機(jī)的指引，投下采用GPS導(dǎo)航的炸彈掉頭就走，跟我玩游戲機(jī)沒啥兩樣?！边@個(gè)例子是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中引用GPS系統(tǒng)的典型案例。GPS在交通運(yùn)輸中的作用2.GPS在交通運(yùn)輸中的應(yīng)用在旅游和野外考察中，利用GPS作向?qū)?，可以隨時(shí)知道所在地的位置及行走速度和方向。旅游考察者3.GPS在戶外旅游中的應(yīng)用4.GPS在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用利用GPS可以監(jiān)測(cè)農(nóng)作物產(chǎn)量分布、土壤成分和性質(zhì)分布、做到合理施肥、播種和噴灑農(nóng)藥，從而達(dá)到節(jié)約費(fèi)用、降低成本、增加產(chǎn)量、提高效益的目的。精確的農(nóng)業(yè)航空導(dǎo)航專業(yè)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)野外數(shù)據(jù)采集軟件精確自動(dòng)導(dǎo)航、自動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)專業(yè)的農(nóng)業(yè)平行收割、播種系統(tǒng)在漁業(yè)中的運(yùn)用—魚群定位5.GPS在地震中的應(yīng)用監(jiān)測(cè)地殼的微小移動(dòng)，幫助預(yù)報(bào)地震。搜救隊(duì)員救援2005年，國(guó)家測(cè)繪局借助GPS測(cè)量系統(tǒng)，測(cè)出珠穆朗瑪峰的新高度為8844.43米。6.GPS在測(cè)量中的應(yīng)用三四顆衛(wèi)星定位一點(diǎn)系統(tǒng)組成：空間部分地面監(jiān)控部分用戶設(shè)備(1)全球，全天候工作(2)提供海拔高度、位置、速度、時(shí)間(3)定位精度高(4)操作簡(jiǎn)單、功能多，應(yīng)用廣為用戶提供：位置、速度、時(shí)間、方向便于交通調(diào)度管理規(guī)劃出行線路總結(jié)、軍事1．在用GPS導(dǎo)航定位時(shí)，必須接收到GPS衛(wèi)星的信號(hào)，則衛(wèi)星數(shù)至少為()A．1顆B．2顆C．3顆D．4顆2．有關(guān)全球定位系統(tǒng)的敘述，不正確的是()A．GPS是利用衛(wèi)星進(jìn)行導(dǎo)航、定位的系統(tǒng)B．GPS包括兩大部分，即空間部分和地面控制部分C．GPS衛(wèi)星星座由24顆衛(wèi)星組成D．野外旅行，只要擁有GPS信號(hào)接收機(jī)，可隨時(shí)知道自己所處的經(jīng)緯度3．目前，GPS的主要功能是()A．定位和導(dǎo)航B．定位和找礦C．天氣預(yù)報(bào)D．地質(zhì)測(cè)量課堂鞏固4．全球定位系統(tǒng)具有的特點(diǎn)有()①全天候②高精度③自動(dòng)測(cè)量④全球性⑤不受地形影響⑥受天氣影響A．①②③④B．①②③⑥C．②③⑤⑥D(zhuǎn)．③④⑤⑥5．手機(jī)GPS功能的出現(xiàn)，說明GPS逐漸走進(jìn)了人們的日常生活，成為人們出行、旅游、探險(xiǎn)的好幫手，其原因正確的是()A．GPS手機(jī)成為時(shí)尚B．GPS技術(shù)可以幫助人們選擇最合適的旅游線路，降低旅游成本C．GPS技術(shù)可以擴(kuò)大人們的出行范圍D．GPS技術(shù)可使旅游者更具安全感6．有的漁民已經(jīng)利用GPS新技術(shù)來尋找魚群，如果在漁民中廣泛推廣應(yīng)用這一新的捕魚技術(shù)