第一節(jié)全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用

1、第一節(jié)全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用,地理課題組,當(dāng)你旅游或野外考察時(shí)，通常用哪些方法來辨別方向或確定你所在的位置？這些方法有什么不足？現(xiàn)在有沒有更簡(jiǎn)單的方法？,思考？,全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用,一. 全球定位系統(tǒng)（GPS）的基本原理,二. 全球定位系統(tǒng)（GPS）的應(yīng)用,返回首頁(yè),思考？,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？,概念: GPS（Global Positioning System） 是利用衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)來獲得地面某點(diǎn)的經(jīng)緯度和高程的系統(tǒng)。 它是美國(guó)

2、20世紀(jì)70年代初開始研制，并于1994年全面建成的。 其主要目的是：為陸、海、空三大領(lǐng)域，提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通信等一些軍事目的，是美國(guó)獨(dú)霸全球戰(zhàn)略重要組成。,一. 全球定位系統(tǒng),2.全球定位系統(tǒng)的系統(tǒng)組成,全球定位系統(tǒng),GPS定位示意圖,3.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”的原理來實(shí)現(xiàn)定位。 簡(jiǎn)單地說就是用戶同時(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)

3、鐘是精確同步的（譬如說校準(zhǔn)到兩者之間幾萬年才差1秒鐘） 。 “單程測(cè)距”，是指從導(dǎo)航衛(wèi)星上發(fā)出的無線電測(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。,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)。,4.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）三維定速定時(shí)高精度； （4）快速省時(shí)高效率； （5）應(yīng)用廣泛、多功能。,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。,4.接收機(jī)信號(hào)的解讀與操作,表示接收機(jī)所在的經(jīng)緯度位

4、置。,數(shù)字表示被接收信號(hào)的衛(wèi)星編號(hào)，黑色柱長(zhǎng)短表示信號(hào)的強(qiáng)弱。,衛(wèi)星分布圖描繪了在接收機(jī)所處位置（圓心）仰望天空能搜索到的衛(wèi)星，大圓表示地平線，小圓為抬以45角仰望天空的范圍，越靠近中心，衛(wèi)星信號(hào)越強(qiáng)。,開放性作業(yè)： 列表比較GPS在下列領(lǐng)域中的應(yīng)用和特點(diǎn)。,GPS應(yīng)用舉例,思考與討論： 車載GPS有哪些用途？,附錄：,應(yīng)用舉例GPS在交通運(yùn)輸中的作用,功能示意圖,1. 車輛跟蹤,利用GPS和電子地圖可以實(shí)時(shí)顯示出車輛的實(shí)際位置，并任意放大、縮小、還原、換圖；可以隨目標(biāo)移動(dòng)，使目標(biāo)始終保持在屏幕上；還可實(shí)現(xiàn)多窗口、多車輛、多屏幕同時(shí)跟蹤，利用該功能可對(duì)重要車輛和貨物運(yùn)輸進(jìn)行跟蹤。,規(guī)劃出行路線

5、是汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的一項(xiàng)重要輔助功能，包括： 自動(dòng)線路規(guī)劃：由駕駛員確定起點(diǎn)和終點(diǎn)，由計(jì)算機(jī)軟件按照要求自動(dòng)設(shè)計(jì)最佳行駛路線，包括最快的路線、最簡(jiǎn)單的路線、通過高速公路路段次數(shù)最少的路線等。 人工線路設(shè)計(jì)：由駕駛員根據(jù)自己的目的地設(shè)計(jì)起點(diǎn)、終點(diǎn)和途經(jīng)點(diǎn)等，自動(dòng)建立線路庫(kù)。線路規(guī)劃完畢后，顯示器能夠在電子地圖上顯示設(shè)計(jì)線路，并同時(shí)顯示汽車運(yùn)行路徑和運(yùn)行方法。,2. 提供出行路線的規(guī)劃和導(dǎo)航,為用戶提供主要物標(biāo)，如旅游景點(diǎn)、賓館、醫(yī)院等數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶能夠在電子地圖上根據(jù)需要進(jìn)行查詢。查詢資料可以文字、語(yǔ)言及圖像的形式顯示，并在電子地圖上顯示其位置。同時(shí)，監(jiān)測(cè)中心可以利用監(jiān)測(cè)控制臺(tái)對(duì)區(qū)域內(nèi)任意目標(biāo)的所在位置進(jìn)行查詢，車輛信息將以數(shù)字形式在控制中心的電子地圖上顯示出來。,3. 信息查詢,指揮中心可以監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)車輛的運(yùn)行狀況，對(duì)被監(jiān)控車輛進(jìn)行合理調(diào)度。指揮中心也可隨時(shí)與被跟蹤目標(biāo)通話，實(shí)行管理。,4. 話務(wù)指揮,通過GPS定位和監(jiān)控管理系統(tǒng)可以對(duì)遇有險(xiǎn)情或發(fā)生事故的車輛進(jìn)行緊急援助。監(jiān)控臺(tái)的電子地圖可顯示求助信息和報(bào)警目標(biāo)，規(guī)劃出最優(yōu)援助方案，并以報(bào)警聲、光提醒值班人員進(jìn)行應(yīng)急處理。,5. 緊急