卫星定位导航系统原理及应用课件

卫星定位导航系统原理及应用21、静念园林好，人间良可辞。22、步步寻往迹，有处特依依。23、望云惭高鸟，临木愧游鱼。24、结庐在人境，而无车马喧；问君何能尔？心远地自偏。25、人生归有道，衣食固其端。卫星定位导航系统原理及应用卫星定位导航系统原理及应用21、静念园林好，人间良可辞。22、步步寻往迹，有处特依依。23、望云惭高鸟，临木愧游鱼。24、结庐在人境，而无车马喧；问君何能尔？心远地自偏。25、人生归有道，衣食固其端。卫星定位导航系統原理与疝用第三讲授课教师:付梦印/张继伟6号教学楼606室Te|:68914382Email:GPS卫星信号结构oGPS信号是GPS卫星向广大用户发送的用于导航定位的已调波,其调制波是卫星导航电文和测距码的组合码一、学情分析通常各个级别的初中信息学竞赛的组织主要依据是“全国青少年信息学奥林匹克联赛”，组织竞赛的目的一般参考总则中的“根据中学生的特点，培养学生学习计算机的兴趣，使得他们对信息技术的一些核心内容有更多了解，提高他们创造性地运用程序设计知识，解决实际问题的能力”。在普及组初试时为笔试，侧重考察学生的计算机基础知识和编程的基本能力，并且对知识面的广度进行测试，一般有选择题、问题求解体、程序阅读理解题、程序完善等类型；复试为上机编程，着重考察学生对问题的分析理解能力、数学抽象能力、编程语言能力、编程技巧、想象力和创造性等。二、计算机基础知识模块的教学方法这个模块由大量的计算机知识组成，主要包含计算机和信息社会、信息输入输出基本原理、信息的表示与处理、Windows和Office的基本操作知识、互联网的基本使用常识等等内容，通常是选择一本带趣味性、新颖性、知识性、应用性和符合初中学生心智特点的计算机基础知识教材，同时收集历年的考试题目编制成册，发给各位学生自学，以周为单位时间，规定每周的自学内容，在集中教学时抽取少量时间进行自学考试，督促学生按时按量自学，记录考试成绩，可以起到激励和鞭策学生的效果，还可以作为选拔参加竞赛学生的参考依据，同时，教师可以根据考试的对错，找出这类题目中的难点，便于教师分析总结，在课堂上讲解一些大多数同学遇到的普遍性问题，而避免讲一些难度不大的、耗费时间的基础题。三、PASCAL程序设计的特点和难点Pascal是一种计算机通用的高级程序设计语言，它的主要特点有：严格的结构化形式，有丰富完备的数据类型，运行效率高，查错能力强。正因为上述特点，Pascal语言可以被方便地用于描述各种算法与数据结构，尤其是对于程序设计的初学者，Pascal语言有益于培养良好的程序设计风格和习惯。Pascal是一种典型的结构化程序设计语言，它的重点是充分理解和会灵活运用五种基本结构（顺序、选择、重复、判断、函数与过程）及若干标准数据类型和基本语句，学习难点是掌握各种自定义的数据类型（枚举、子界、数组、集合、记录、文件和指针）及与它们相关的程序设计方法，而这些内容在竞赛里面都有涉及，而且要求学生在基本掌握的基础上融会贯通，可以灵活运用这些知识和工具解决一些较为复杂的任务。四、程序设计类教学资料的选择和编写除去计算机基础知识部分内容，剩下的主要是如何让学生能够用PASCAL语言解决问题。当选择了一本优秀的Pascal语言教材后，还需要编写一本适合初中生特点的竞赛辅导教材。这本教材的前半部分是一些入门的、带有趣味的、容易理解和调试的小程序集，采用美观的排版和背景，编制成符合初中生审美特点的册子，把Pascal的标准数据类型和基本语句、五种基本结构知识和方法融入这些程序里面，每页最多放置两个程序，上面的程序是需要讲解的，按照题目、数学分析、算法分析、程序四个模块进行顺序式编写，紧接着，编写一个与上面题目类似的练习题，可供课堂教学时及时巩固用。后面部分的编写模式与前半部分大致相同，但是知识点主要包含枚举、子界、数组、集合、记录、文件和指针等难点，采用程序的形式将这些知识点融入其中，通过编写程序的方式学习这些内容，最后编入一些历年的考试题目作为巩固和提高。这样编写的目的就是从头到尾以培养学生掌握结构化程序设计的思想和方法为教学目的，从一开始就引导学生养成按照计算机的方式来思考解题步骤，培养良好的程序设计风格和编程能力，为后面复杂程序编写打下基础，同时减少集中式理论教学时间，通过实践理解编程方法和步骤。五、集中教学过程组织集中教学主要解决与Pascal相关部分的知识和技能，通常是安排在假期集中进行或者每周周末进行，一般直接安排在机房举行，有条件的话一人一机进行交互式教学。在讲解理论之前，先进行一些简单有趣的程序讲解，包括一些趣味题的题目分析、数学计算过程分析、算法描述、程序编写等步骤，然后学生把教师写出的程序输入计算机中，进行实时运行，学生从输入、调试运行过程中学习一些Pascal语言的基础知识和基本语句，并且从一开始就采用正确的编程思路和方法，为后面正确编写复杂的程序打下基础。当大家完成一个题目后，教师随机修改一个要求，使得学生经过简单的程序修改后可以实现这个要求，这样可以起到及时检验学生的学习效果的作用，同时让学生有时间思考和理解，此后，抽出一定时间，让学生自主完成辅导教材每页下面的练习题，可以使学生更加深入的掌握这个程序所涉及的知识点，如果有问题，允许两位学生进行讨论交流，达到共同提高的目的。六、实时教学评价每一次集中教学必须对每一位学生有教学评估反馈。在教学过程中，教师应当及时记录每一位学生的每个练习题的解题质量，转化成分值，到上课结束以后，应该花少量时间汇总每位学生的练习成绩，及时进行教学质量评价和交流，这样可以实时激励和监督每位学生，让他们有充分的学习动力和正确的学习方向。实践证明，课堂的实时教学评价可以激励大多数学生认真上好课，起到事半功倍的作用。七、课后练习每一次集中教学完成后，应当布置与例题数量相当的、类型和解题思路类似的课后练习题，由于竞赛教学与普通教学不同，一般安排在业余时间进行，因此需要布置练习题使得学生每天可以复习和提高，同时，由于编程题目有较大难度，布置的题目一定要有参考，与例题相似，方便学生自主完成。八、总结参加初中信息学竞赛的学生往往比较优秀，有较强的取胜欲望和自学能力，如果教学方法得当，采用符合初中生学习规律的教学模式，采用正确的、符合计算机编程规律的教学方法，可以获得比较理想的教学成绩。初中信息学竞赛的教学难点是如何编制出由简入繁并将编程知识和方法融入其中的辅导教材，同时，教师和学生会按照这个教材逐步掌握程序设计方法，获得能运用这些知识和方法解决一些问题的能力。初中数学学科知识点众多，内在关联密切，知识体系内容复杂，这就对初中数学学科有效开展复习课教学提出了十分现实和严格的要求。在现有教学环境和教学条件下，运用切实可行的教学手段和方式，实现知识要点内容、体系脉络、能力素养等方面的全面掌握和有效培养，使学生获得长足的发展和进步，已经成为新课改下教师进行有效复习课教学的根本要求和现实任务。众所周知，由于复习课时间短，内容多，容量大，要求高，能否做好复习课教学，达到预期教学目标，已经成为衡量和检验教学工作者教学技能水平高低的重要标尺。本人现结合复习课教学实践的切身体会，谈一谈自己在有效复习课教学活动中的方法措施。一、运用基本概念习题化教学方式，提高学生数学知识掌握效能长期以来，许多教师在数学知识概念的复习过程中，往往会采用就概念内容讲解概念内容的单一说教方式，通过让学生背诵概念增强对概念理解的方式，进行概念内容的教学。这一教学方式的运用，与新课改提出的提高学生理解能力、思维能力背道而驰，会收到事倍功半的教学效果。众所周知，数学学科概念的复习不是概念内容的简单重复，而是要通过有效载体，将概念内容与数学问题进行有机的联系，让学生在解答问题过程中，感知和体会概念的内在本质，从而通过概念、性质、法则等内容的掌握，进行问题的有效解答。如在“二次根式”概念内容的复习教学时，教师就改变了过去单纯讲概念内容的方式，而是设计了“比较-3与-2的大小；计算：、?、3?2的结果；把下列各式写成平方差的形式，再分解因式：（1）x2-5，（2）4a2-7”等类型不同的二次根式习题，让学生开展解题活动，从而使学生在分析、解答问题过程中，掌握二次根式与“代数式”“整式”“单项式”“多项式”“同类项”“分式”“有理式”等之间的区别和联系，为学生有效运用概念知识，开展解题活动奠定思想基础。二、运用知识结构网络化教学方式，奠定学生思维探究知识基础数学学科知识点之间存在密切而又复杂的关联，开放性问题的教学，在一定程度上反映和体现了数学知识体系的整体性效能。广大教师在复习课教学中应深刻认识到，复习的目的在于巩固知识和把知识系统化，形成更加精准、完善的网络知识体系，找准各知识点之间存在的“经纬脉络”。因此，教师在进行复习课教学时，可以运用数学学科的整体性，设计囊括多个知识点内容的综合性问题，引导学生开展思维探究活动，通过数学学科知识体系，进行问题探究活动，让学生在教师有效引导下，结合教学内容知识内在联系，找准解题的突破口，实现问题的有效解决。如在教学一次函数知识时，通过对该节知识要点的整理，学生不仅有效掌握了一次函数的性质、定理等内容，还清晰认识到一次函数与一元一次方程、一元一次不等式等方面存在联系。这时教师设置出“已知函数y=（2m+1）x+m-3。（1）若函数图象经过原点，求m的值；（2）若函数的图象平行直线y=3x-3，求m的值；（3）若这个函数是一次函数，且y随着x的增大而减小，求m的取值范围”问题，让学生根据所掌握的内容进行问题讲解，从而使学生思维能力、探究能力得到有效训练，切实提升学生的思维能力、探究能力。三、运用能力训练综合化教学方式，促进学生形成良好学习能力“人人学有价值的数学，人人都能获得必需的数学”是初中数学课程标准的基本教育理念。“数学教育的目的是使学生学会运用数学为我所用”“数学学习的最重要的成果就是学会建立数学模型，用以解决实际问题”是新课改的重要内容。因此，教师要将复习课教学作为培养和提升学生良好学习能力的有利时机。注重设置综合性的问题，对学生进行思维、探究、合作等方面能力的训练，引导学生运用所学知识和技能解决实际问题，使学生理解数学，发展解决问题的策略，从而培养学生的实践能力和创新精神。例题：已知二次函数的图象y=x2-(m2-4m+2/5)x-2(m2-4m+2/9)与x轴的交点为A，B(点Ｂ在点A的右边)，与y轴的交点为C。(1)若△ABC为直角三角形，求m的值；(2)在△ABC中，若AC=ＢＣ，求sin∠ACB的值；（3）设△ABC的面积为S，求当m为何值时，S有最小值，并求这个最小值。此题是教师在二次函数章节知识复习课教学中，根据二次函数知识性质、中考试题考查重点，而设置的一道综合性问题。通过对这一问题的分析，可以发现，这一问题将二次函数知识进行了有效的运用，将三角形、值域的求解以及解直角三角形等知识内容进行了有效的融合。此题让学生进行解答，能够实现学生思维能力、分析能力、创新能力等方面的有效锻炼，从而有效促进学生良好学习能力和知识素养的形成。总之，复习课教学活动的有效开展，是一项内容繁多的教学工程，需要教师精心准备，认真研究，灵活教学，才能实现学生学习效能的有效提升。注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文卫星定位导航系统原理及应用21、静念园林好，人间良可辞。卫星1卫星定位导航系統原理与疝用第三讲授课教师:付梦印/张继伟6号教学楼606室Te|:68914382Email:卫星定位导航系統原理与疝用2GPS卫星信号结构oGPS信号是GPS卫星向广大用户发送的用于导航定位的已调波,其调制波是卫星导航电文和测距码的组合码GPS卫星信号结构3GPS卫星信号结构基本频率610.23MHZ10C/A码P码×154115754MHz1.023MHz1023MHzP码12012276MHz10.23MHz50BPS数据码(导航电文,或D码GPS僧号的产生GPS卫星信号结构4GPS卫星信号结构oGPS卫星信号的组成部分●载波(Carrier)oL2●测距码(RangingCode)oC/A码(目前只被调制在L1上)oP(Y)码(被分别调制在L1和L2上)卫星(导航)电文(Message)oGPS卫星信号的生成●关键设备一原子钟GPS卫星信号结构5GPS卫星信号结构GPS卫星的基准频率fo由卫星上的原子钟直接产生o频率为10.23MHzo卫星信号的所有成分均是该基准频率的倍频或分频f1=154×f。=157542MHz;An1=19.03cmf2=120×f6=122760MHz;2=24.42cmC/A码码率=f÷10=1.023MHzP码码率=f0=10.23MHz;卫星(导航)电文码率=f0÷2046000050HzGPS卫星信号结构6GPS卫星信号结构-载波○作用●搭载其它调制信号●测距●测定多普勒频移o类型24.42cm目前oL1-频率:154×10=157543MHz;波长:19.03cmoL2-频率:120×0=1227.60MHz;波长:24.42c●现代化后o增加L5-频率:115×用0=117645MHz;波长:25.48cmGPS卫星信号结构-载波7GPS卫星信号结构-载波特点●所选择的频率有利于测定多普勒频移●所选择的频率有利于减弱信号所受的电离层折射影响●选择两个频率可以较好地消除信号的电离层折射延迟(电离层折射延迟与信号的频率有关)GPS卫星信号结构-载波8卫星定位导航系统原理及应用课件9PRN伪随机码o伪随机码又称为伪噪声码,简称PRN(PseudoRandomnoisecode),是一组人工生成的噪声码。o它不仅具有高斯噪声所有的良好的自相关特征,而且具有某种确定的编码规则。GPS信号中使用了伪随机码编码技术,识别和分离各颗卫星信号,并提供无模糊度的测距数据PRN伪随机码10卫星定位导航系统原理及应用课件11卫星定位导航系统原理及应用课件12卫星定位导航系统原理及应用课件13卫星定位导航系统原理及应用课件14卫星定位导航系统原理及应用课件15卫星定位导航系统原理及应用课件16卫星定位导航系统原理及应用课件17卫星定位导航系统原理及应用课件18卫星定位导航系统原理及应用课件19卫星定位导航系统原理及应用课件20卫星定位导航系统原理及应用课件21卫星定位导航系统原理及应用课件22卫星定位导航系统原理及应用课件23卫星定位导航系统原理及应用课件24卫星定位导航系统原理及应用课件25卫星定位导航系统原理及应用课件26卫星定位导航系统原理及应用课件27卫星定位导航系统原理及应用课件28卫星定位导航系统原理及应用课件29卫星定位导航系统原理及应用课件30卫星定位导航系统原理及应用课件31卫星定位导航系统原理及应用课件32卫星定位导航系统原理及应用课件33卫星定位导航系统原理及应用课件34卫星