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全球定位系统GPS_图文

第三节

全球定位系统及其应用

教学目的: 1.了解全球定位系统的概念和工作原理 GPS接收机的组成、种类。 2.能举例说明全球定位系统在定位导航和 日常生活中的应用 重点:定位导航与应用 难点:工作原理

1999.4.14日, 以美国为首的北约悍然使用5枚导弹袭击了 中国驻南斯拉夫大使馆,那5枚导弹均匀地分布在我们的大 使馆楼顶的扇面上,其中4枚当场爆炸,另有1枚未爆炸, 使馆被夷为焦土,3位新闻工作者邵云环、许杏虎、朱颖当

一、全球定位系统(GPS) Global positioning system 1.概念:具有海陆空进行全方位、实时三维导航与

定位功能的新一代卫星导航与定位系统。

导航与定位技术的发展 全球定位系统是美国从本世纪70年代开始研制,历时20年,耗 资200亿美元,于1994年全面建成,具有在海、陆、空进行全 方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。 目前的全球覆盖率为98%。 在美国,GPS全球卫星定位技术与 “阿波罗”飞船登月,航天飞机升空,共同给列为20世纪“三大 航天工程”

它能够实时测量“四度”:经度、纬度、高度、速度。 (了解)

一、全球定位系统
(1)全球定位系统的组成 (2)全球定位系统的的基本原理 二、全球定位系统与定位导航

1.组成:包括三大部分 空间星座部分、地面控制部分、用户设备部分

GPS组成

系统结构 全 球 定 位 系 统

空间位置 空间 地面

组成和分布 由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成,24 颗卫星均匀分布在6个轨道平面内 5个监控站、1个主控站和3个注入站

GPS卫 星星座 地面监 控系统
GPS信 号接收机

用户

接收机硬件、GPS数据处理软件等用户设备。 硬件由天线单元和接受单元两大部分组成。 返回

空间部分

要获得准确信息,一般要求4颗卫星, 用于定位的4颗卫星称为定位星座。

返回

地面监控系统
? 卫星上的各种设备是否正常工作以 及卫星是否一直沿着预定轨道运行, 都要由地面设备进行监测和控制。 ? 地面监控系统另一重要作用是保持 各颗卫星处于同一时间标准—— GPS时间系统

用户设备

类型

应用
用于运动载体的导航,分为车 能够实时给出载体的位置 载型、航海型、航空型和星载 和速度,价格便宜,应用 型 广泛

导航接收机
测地接收机 授时接收机

用于精密大地测量@
用于天文台及无线电通讯

定位精度高,仪器结构复 杂,价格较贵 利用GPS卫星提供的高精 度时间进行授时

返回

手持型GPS接收机
应用领域 手持型GPS 接受机多为 导航使用 (掌握) 性能 优点 功能 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,并将经过 的地点、路线记录 下来,方便返回时 用;计算两点的距 离,实现坐标系之 间的相互转换;计 算日出、日落时间

夜晶显示,导 不需要地面 航画面清晰, 设备,只要 配有背景灯, 收到卫星信 方便夜间操作,号,就能快 功能齐全 速定位,不 受天气、行 政区域的限 制

3.用途和特点:
特点:全能性、全球性、全天候、连续性、实时 性提供精密的三维坐标,三项速度和时间信息

GPS功能 1、定位:我现在在哪里?
2、导航:我要去哪里?如何去?
3.跟踪。跟踪-监视人或物体的运动。 4.绘图。用于绘制世界地图。 5.定时。提供精确的时间。
它能够实时测量“四度”:经度、纬度、高度、速 度

GPS应用

GPS应用
军事:导弹的飞行、飞机的导航、精确打击的实现 测绘:有哪些优势?有哪些具体应用领域? 交通:关键是导航 救援:关键是定位 娱乐旅游 农业:什么是精准农业耕作?其优势在哪里?
为什么要打破垄断P97

1912年4月14日,英国大型豪华客船泰坦尼克号在北大西洋北 纬40°46′,西经50°14′处与冰山相撞,于15日2时20分沉没 , 是死亡人数最多的海难。泰坦尼克号于1912年建成,1912年4 月10日载客1316人、船员885人,自英国南安普敦始航至美国 纽约,也是该船建成后的首次远航。航行中于14日9时至18时 20分之前多次收到关于流冰与冰山的无线电报 ,由于报务员忙 于旅客的电报,未向船长报告 ,至22时大副报告已进入冰区时, 船长仍令按原航向行驶。到23时40分为避撞船首前方冰山,大 副下令满舵左转、全速后退时,船首右舷与20万吨重,速度为 每小时26米的冰山相撞,冰山的水下部分划破右舷前部6个水 密舱,共长91.44米(而船的登记长度为259.84米),使机舱大 量进水,船开始下沉 15日1时发出SOS呼救信号并放火箭信号,至2时20分沉没。817 位旅客、673位船员共1490人遇难冰海。船长和大副均在指挥 中随船沉没

1、最先进行全球定位系统研制的国家和时 间是 A、美国 20世纪70年代初 B、日本 20世纪60年代初 C、德国 20世纪70年代初 D、苏联 20世纪60年代初 2、全球定位系统的空间部分由分布在距地 面20200千米的6个轨道面上的多少颗卫星 组成 A、3 B、4 C、12 D、24

? 3、全球定位系统由3个相对独立的部分组成, 即 ? A、空间部分、地面监控系统和用户设备部分 ? B、空间部分、地面监控系统和地下设备部分 ? C、空间部分、电视、电话系统和用户设备部 分 ? D、行星和卫星部分、地面监控系统和用户设 备部分 ? 4、GPS的全称是 ? A、地理信息系统B、文字处理系统 ? C、全球定位系统D、地球卫星系统

? 5、要想获得地面某点的经纬度和高程至 少需要几颗卫星 ? A、3 B、4 C、5 D、6 ? 7、目前,GPS的主要功能是 ? A、定位和导航 B、定位和找矿 ? C、天气预报 D、地质测量 ? 8、研制GPS的最初目的是用于 ? A、军事 B、气象服务 ? C、地质勘探D、海洋观察

? 9、与传统的手工测量手段相比,GPS技术具有 的特点是 ? A、测量精度高,操作复杂 ? B、仪器体积大,不便于携带 ? C、全天候操作,信息自动接收、存储 ? D、中间处理环节较多且复杂 ? 10、GPS技术对交通的主要作用有 ? A、增加能源消费 ? B、降低行车速度 ? C、导航 ? D、加快运车速度


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