全球定位系统及其应用PPT课件

1、普通高中课程标准实验教科书 地理 必修第3册沅陵一中高二地理备课组沅陵一中高二地理备课组 在伊拉克战争中，曾经有记者问一位飞行在伊拉克战争中，曾经有记者问一位飞行员：员：“你知道去轰炸哪个城市吗？你知道去轰炸哪个城市吗？” 飞行员回答：飞行员回答：“不知道。不知道。” “那你怎么去轰炸呢？那你怎么去轰炸呢？” “容易，上级给我一个坐标，我按计容易，上级给我一个坐标，我按计算机的指引，投下采用算机的指引，投下采用GPS导航的炸弹掉导航的炸弹掉头就走，跟我玩游戏机没哈两样。头就走，跟我玩游戏机没哈两样。” 这个例子是现代战争中引用这个例子是现代战争中引用GPS系统的系统的典型案例。我们反对战争，但

2、要想能更好的典型案例。我们反对战争，但要想能更好的维护世界和平，我们也需要了解维护世界和平，我们也需要了解GPS全球定位系统这种现代地理信息技术。全球定位系统这种现代地理信息技术。2021/7/243一、基本概念一、基本概念全球定位系统全球定位系统：（Global Positioning System 简称简称GPS ）是是具有在海、陆、空具有在海、陆、空进行全方位、实时进行全方位、实时三维三维导航导航与与定位定位功功能的新一代卫星导能的新一代卫星导航与定位系统航与定位系统 。2021/7/2442021/7/2452021/7/2462021/7/247 在美国在美国,共同给列为共同给列为2

3、0世纪世纪“三大三大航天工程航天工程”.2021/7/248P1(x,y)P2(x,y,z)经度经度纬度纬度海拔海拔2021/7/249二、定位原理：颗卫星定位一点二、定位原理：颗卫星定位一点1234S1S3S4S2 3 32021/7/2410问题探讨问题探讨: 按照理论按照理论,我们知道要保证地面各点能我们知道要保证地面各点能接收到信息只要接收到信息只要3颗卫星就可以了颗卫星就可以了,为什么我为什么我们要用们要用4颗卫星呢颗卫星呢? 当当GPS收到收到3颗卫星的信号，它只能颗卫星的信号，它只能计算出计算出2维坐标：经度和纬度，这时它可维坐标：经度和纬度，这时它可能还会显示高度数据，但这数据

4、是无效的。能还会显示高度数据，但这数据是无效的。当当GPS能够收到能够收到4颗及以上卫星的信号时，颗及以上卫星的信号时，它能计算出本地的它能计算出本地的3维坐标：维坐标：经度、纬度、经度、纬度、高度。高度。2021/7/24112021/7/2412三、系统组成三、系统组成2021/7/2413用用户户设设备备地地面面控控制制1个主控站个主控站3个注入站个注入站5个监控站个监控站空空间间部部分分 24颗卫星颗卫星三、系统组成三、系统组成2021/7/24142021/7/24152021/7/24162021/7/2417地面监控系统地面监控系统（1 1）主控站）主控站（2 2）监测站）监测站

5、（3 3）注入站）注入站2021/7/2418监测站监测站获取获取GPSGPS数据数据, ,并将并将数据送至主控站。数据送至主控站。主控站主控站-控制、调度卫星。控制、调度卫星。注入站注入站 将主控站的改正参将主控站的改正参数等注入每颗卫星。数等注入每颗卫星。2021/7/24192021/7/2420 主控站位于美国科罗拉多的斯平士主控站位于美国科罗拉多的斯平士（Colorado SpringsColorado Springs）的联合空间执行中心）的联合空间执行中心（CSOCCSOC），三个注入站分别设在），三个注入站分别设在大西洋、印度大西洋、印度洋和太平洋的三个美国军事基地上，洋和太平洋

6、的三个美国军事基地上，即大西洋即大西洋的阿松森岛（的阿松森岛（AscensionAscension）、印度洋的迭）、印度洋的迭哥哥伽西亚伽西亚( (岛岛Diego Garcia)Diego Garcia)和太平洋的夸和太平洋的夸贾林岛贾林岛Kwajalein),Kwajalein),五个监测站设在主控站和五个监测站设在主控站和三个注入站以及夏威夷岛。三个注入站以及夏威夷岛。 2021/7/24212021/7/24222021/7/24232021/7/2424导航型接收机导航型接收机2021/7/2425天线单元天线单元接收单元接收单元2021/7/2426授时接收机授时接收机2021/7/

7、24272021/7/2428空空间间由由2l颗工作卫星和颗工作卫星和3颗在轨备用卫颗在轨备用卫星组成，星组成，24颗卫星均匀分布在颗卫星均匀分布在6个个轨道平面内轨道平面内地地 面面由分布在全球的由分布在全球的5个地面站个地面站(包括包括5个监控个监控站、站、1个主控站和个主控站和3个注入站，主控站和个注入站，主控站和注入站都位于监控站里注入站都位于监控站里)组成组成用用 户户导航型接收机、测地型接导航型接收机、测地型接收机、授时接收机收机、授时接收机2021/7/2429604颗；颗；902021/7/24302021/7/2431 军事是军事是GPSGPS技术最早的应用领域技术最早的应用

8、领域, ,主要是为主要是为各种军事活动提供定位导航各种军事活动提供定位导航. .在现代战争中，在现代战争中，不仅陆、海、空三军，而且许多高科技武器弹不仅陆、海、空三军，而且许多高科技武器弹药等，也都开始采用药等，也都开始采用GPSGPS技术进行定位导航。技术进行定位导航。 目前精确制导武器复合制导的重要技术目前精确制导武器复合制导的重要技术手段。装备手段。装备GPSGPS制导系统之前制导系统之前, ,美军美军BGM-BGM-10C“10C“战斧战斧”巡航导弹误差约为巡航导弹误差约为9 9米；在其米；在其“惯惯性和地形匹配性和地形匹配”制导系统中加入制导系统中加入GPSGPS后，误差后，误差降至

9、降至3 3米，制导精度大大提高。米，制导精度大大提高。 2021/7/24322 2、民用、民用GPSGPS 主要用于交通车辆导航管理、主要用于交通车辆导航管理、航空器定位及导航，以及大地测航空器定位及导航，以及大地测量野外勘测、紧急求援、旅游探量野外勘测、紧急求援、旅游探险、农业监测、生态研究等方面。险、农业监测、生态研究等方面。3 3、GPSGPS在交通上的应用在交通上的应用2021/7/24332021/7/24342021/7/24352021/7/2436当你外出旅游或者野外探险的时候，为了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不迷失方向，请问你通常

10、用哪些方法来辨别方向或确定你所在的位置？别方向或确定你所在的位置？ 2021/7/24374 4、户外旅游探险：、户外旅游探险： 余纯顺余纯顺在罗布泊探险遇难时离最近的补给站在罗布泊探险遇难时离最近的补给站仅几百米。风沙淹埋了前人走过的足迹，在茫茫仅几百米。风沙淹埋了前人走过的足迹，在茫茫荒漠中又渴又饿的他终于倒下了。如果当时他有荒漠中又渴又饿的他终于倒下了。如果当时他有一台一台 GPSGPS接收机，惨剧又何以发生？接收机，惨剧又何以发生？ 在地广人稀没有任何参照物可用以辨别方向在地广人稀没有任何参照物可用以辨别方向的情况下，危险无时无刻不在的情况下，危险无时无刻不在, ,手持手持GPSGPS

11、接收机沿接收机沿着机中记录的安全轨迹小心行进，可安全返航。着机中记录的安全轨迹小心行进，可安全返航。 目前，许多休闲俱乐部围绕目前，许多休闲俱乐部围绕GPSGPS功能相继推出功能相继推出“穿越穿越”、“寻宝寻宝”、“野外拓展野外拓展”等都市游戏，丰富等都市游戏，丰富了人们周末生活，提高了人们生活品位，深得户了人们周末生活，提高了人们生活品位，深得户外运动爱好者的欢迎。外运动爱好者的欢迎。2021/7/2438内置天线内置天线翻页翻页光标键光标键定位键定位键输入键输入键显示屏显示屏导航键导航键开机键开机键退出键退出键图图1-12021/7/2439地平线地平线卫星编号卫星编号卫星信号卫星信号图图

12、1-21-22021/7/2440 C:C:定位定位 键，显示键，显示标定位置画面标定位置画面如图如图1-41-4所所示，经纬度为示，经纬度为N32N3203.23203.232，E118E11845.92345.923海拔高度海拔高度1717米等信息米等信息图1-42021/7/24412021/7/2442GPS让物流运输过程透明化让物流运输过程透明化2021/7/24432021/7/24442021/7/2445通过车载通过车载 GPS, 可以在显示屏可以在显示屏上及时查看车上及时查看车辆所在的经纬辆所在的经纬度、运行轨迹、度、运行轨迹、速度、行进方速度、行进方向等向等车载电台把定车载

13、电台把定位信息发送给位信息发送给监控中心，在监控中心，在电子地图上电子地图上 显显示出来，可对示出来，可对车辆进行调度车辆进行调度指挥指挥城市公共汽车城市公共汽车调度管理，旅调度管理，旅游区车辆报警游区车辆报警与调度，海关、与调度，海关、公安、海防等公安、海防等部门对车辆的部门对车辆的调度与监控调度与监控2021/7/2446向用户提供船舶位置、向用户提供船舶位置、航速、航向信息、海航速、航向信息、海图、海迹显示图、海迹显示避免船只冲撞，避免船只冲撞，确保航行安全确保航行安全把自己的位置把自己的位置和航向发送到和航向发送到航海管理航海管理 中中 心心便于中心的跟便于中心的跟踪、搜寻和救援踪、搜

14、寻和救援空域航路、着空域航路、着陆、机场监视陆、机场监视和管理和管理实现空域划分、空实现空域划分、空中交通流量管理、中交通流量管理、飞行路径管理飞行路径管理2021/7/2447B解析：全球定位系统包括三大部分。解析：全球定位系统包括三大部分。即空间星座、地面控制系统和用户系统。即空间星座、地面控制系统和用户系统。2021/7/24482021/7/2449B2021/7/2450C2021/7/24512021/7/2452C解析：美军使用的导弹采用全球定位系统枝术，实行定解析：美军使用的导弹采用全球定位系统枝术，实行定位轰炸，烟雾不会产生形响。位轰炸，烟雾不会产生形响。2021/7/245

15、3 1、在沙漠中迷路时，可用哪种方式获、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（知自己所处的具体位置信息（ ）A. 指南针指南针 B. GPS设备设备C. 遥感图像遥感图像 D. 地形图地形图 2、在海湾战争中，美英联军的制导、在海湾战争中，美英联军的制导导弹不受浓烟、沙尘的影响，是因为采取导弹不受浓烟、沙尘的影响，是因为采取了（了（ ）A、RS技术技术 B、GPS技术技术C、GIS技术技术 D、空间分析技术、空间分析技术BB目目录录面面板板开开关关知识点导航知识点导航2021/7/2454课堂巩固 3、 导航、授时和测距全球定位系统导航、授时和测距全球定位系统由由24颗卫星组成，分布在颗卫星组成，