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3.3《全球定位系统》解析_图文

全球定位系统及其应用 / / 全球定位系统

课堂巩固: 在沙漠中迷路时,可用哪种方式获知 自己所处的具体位置信息( B ) A. 指南针 B. GPS设备 C. 遥感图像 D. 地形图

在海湾战争中,美英联军的制导导弹 不受浓烟、沙尘的影响,是因为采取了 ( B) A、RS技术 B、GPS技术 C、GIS技术 D、空间分析技术
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本节 目录 一、全球定位系统

二、GPS定位原理
三、全球定位系统组成 四、全球定位系统应用

一、全球定位系统

全球定位系统及其应用 / / 全球定位系统

基本概念

全球定位系统: (Global Positioning System 简称GPS ) 是具有在海、陆、空 进行全方位、实时三 维导航与定位功能的 新一代卫星导航与定 位系统 。
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一、全球定位系统 全球定位系统的特点
(1)全球,全天候工作。

(2)能为用户提供连续、实时的三维位置、三维速度和精密时间, 不受天气的影响。

(3)定位精度高:单机定位精度优于10米,采用差分定位,精度 可达厘米级和毫米级。

(4)功能多,应用广:随着人们对GPS认识的加深,GPS不仅在 测量、导航、测速、测时等方面取得更广泛的应用,而且其应用领 域不断扩大。

二、GPS定位原理

全球定位系统及其应用 / / GPS定位原理

三边测量术原理
假如你在野外迷了路,为 了确定你所处的位置,你向一 个路人询问,他告诉你这里离 王家村10千米。你于是打开地 图,找到王家村,以它为圆心, 按比例尺在地图上画一个半径 相当于10千米的圆(图A)。 然后你又遇到了另外一个 路人,他告诉你距离李家村15 千米。你按同样的方法,绘制 第二个圆(图B)。现在,你 得到了两个交点,你必定处在 其中一个点的位置。 这时,你向第三个人打听到,这里距离张家村10千米。当你把这个 圆在地图上画好后,你的位置也就一目了然了(图C)。这就是三边测 量术的原理。

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GPS测量原理

GPS的定位原理与“三边测量术”原理相似。不同的是3颗卫星代替了3 个村子,地图上平面的圆变成了三维的球面。 如图GPS接收机接收GPS卫星A、B、C传来的信号,计算出接收机与 它们之间的距离,然后分别以3颗卫星为球心,以该卫星到接收机之间的距离为 半径,“绘制”3个巨大的球体。3个球体会交于两点,其中那个与地球表面相 交的点就是这台GPS接收机所处的位置,然后通过计算得到该接收机所处的经 纬度。卫星D测量GPS接收机所在的高程。 知识点导航

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课堂巩固

导航、授时和测距全球定位系统由24 颗卫星组成,分布在6个轨道平面上绕地 球运转,接收并传递信息。如果要确定一 个人(或船只、车辆、飞机等)所处的位 置,使用的卫星不能少于( C )
A. 一颗 C. 三颗 B. 两颗 D. 六颗
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三、全球定位系统组成

空 间 部 分

用 户 设 备

24颗卫星星座 地 1 个主控站 面 控 3个注入站 制 5个监控站
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用户设备部分

天线:全向天线 接受机: 微处理器: 输入输出设备:

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车载GPS接收器

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专业型测地型接收机

天线单元

接收单元

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根据用途分类.GPS接收机分为导航型接 收机、测地型接收机和授时接收机。 类型 应用 特点 导航型接收机 用于运动载体的导 能够实时给出载体
航,分为车载型、 的位置和速度,价 航海型、航空型和 格便宜,应用广泛 星载型

GPS接收机的类型

测地型接收机 用于精密大地测量 定位精度高,仪器
和精密工程测量

授时接收机

结构复杂.价格较 贵 用于天文台及无线 利用GPS卫星提 电通讯 供的高精度时间标 准进行授时

手持型GPS接收机
应用领域
手持型 GPS接收 机多为导 航使用

性能

优点

功能

液晶显示, 不需要地 导航画面 面辅助设 清晰,配 备,只要 有背景灯, 收到卫星 方便夜间 信号,就 操作.功 能快速定 能键齐全 位,不受 天气、行 政区域的 限制

能够计算当地的国际 标准时间,处于运动 状态还能指出正北方 向,并将经过的地点、 路线记录下来,方便 返回时用;计算两点 间的距离,实现坐标 系间的相互转换;计 算日出、日落时间

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课堂巩固 GPS最初是为军事应用而建立的,至今仍然由美 国国防部控制。结合所学知识完成下题。 1. GPS系统是哪些技术的结晶( D ) ①航空航天技术 ②无线电通信技术 ③计算机技术 ④基因工程 A. ①②④ B. ①③④ C. ②③④ D. ①②③ 2. 配备GPS接收机的美国士兵随时都可获得工作卫星 提供的( B ) ①三维位置 ②三维方向 ③运动速度和时间 ④伊军士兵位置 A. ①②④ B. ①②③ C. ②③④ D. ①③④ 知识点导航

四、全球定位系统应用

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在海湾战争中,美国获取大规模轰炸的 信息资料主要应用了( A ) ① 遥感技术 ③ 全球定位技术 A. ①③ C. ①② ② 地理信息系统 ④ 多媒体合成技术 B. ②④ D. ③④

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海湾战争中美军几乎所有的坦克、装甲车、飞机、 舰船、各级指挥部和陆军小分队都装备了GPS接收机, 总数超过5万部。在轨的16颗GPS卫星,每天可提供19 小时的三维数据,精度10 ~ 16米,测速精度0 .1米 / 秒。
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假设你是(士兵、导游、家长……)

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当你外出旅游或者野外探险的时候,为 了不迷失方向,请问你通常用哪些方法来辨 别方向或确定你所在的位置?

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利用GPS进行大坝变形监测

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还有哪些地方可以让 GPS大显身手,请你来补充。

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GPS的应用有利有弊,我们应 尽可能发挥它的优势合理使用它。

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课后活动:
A组同学:上网查找收集各种GPS接收机的图片, 制作手抄报或者制作计算机演示文稿。
B组同学:如果对GPS未来应用领域很感兴趣的话, 可以利用课余时间查找一些相关资料,写一篇关 于《畅想GPS在未来生活中的应用》的短文。
附:与GPS有关的科普网站 1、www.gps168.com北京致强时代导航科技 2、www.gps.org.cn 中国GPS协会 3、www.mapday.com 北京图天科技有限公司

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本节内容结束

湖南教育出版社

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