全球定位系统及其应用2湘教版市公开课一等奖省课获奖课件

当你外出旅游或者野外探险时候，为了不迷失方向，请问你一般用哪些办法来辨别方向或确定你所在位置？第1页

3.3

全球定位系统及其应用第2页（一）全球定位系统概念

全球定位系统(Globalpositioningsystem，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新一代卫星导航与定位系统。一、全球定位系统经度、纬度、高程第3页[跨越障碍]

全球定位系统特点是什么(1)全球，全天候工作。

(2)能为顾客提供连续、实时三维位置、三维速度和精密时间，不受天气影响。

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

(4)功能多，应用广：伴随人们对GPS结识加深，GPS不但在测量、导航、测速、测时等方面取得更广泛应用．并且其应用领域不停扩大。第4页[阅读指导]GPS起源与发展1．无线电导航系统缺陷：覆盖工作区域小；电波传输受大气影响；定位精度不高。2．最早卫星定位系统——美国子午仪系统1958年研制．1964年正式投入使用。由于该系统卫星数目较少(5～6颗)，运行高度较低(平均1000km)，从地面站观测到卫星时间间隔较长(平均1．5h)，因而它无法提供连续实时三维导航，且精度较低。为满足军事部门和民用部门对连续实时和三维导航迫切要求，1973年美国国防部制定了GPS计划。第5页3．GPS实行计划共分三个阶段：

第一阶段为方案论证和初步设计阶段。从1973年到1979年，共发射了4颗试验卫星。研制了地面接收机及建立地面跟踪网。第二阶段为全面研制和试验阶段。从1979年到1984年，又陆续发射了7颗试验卫星。研制了多种用途接收机。试验表白，GPS定位精度远远超出设计标准。第三阶段为实用组网阶段。1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功，表白GPS系统进入工程建设阶段。1993年终实用GPS网即(21+3)GPS星座已经建成，此后将根据计划更换失效卫星。第6页[阅读指导]

卫星导航定位系统新时代“终止GPS垄断许多国家发展卫星导航定位系统”，理解世界上发展GPS某些国家概况。俄罗斯：GLONASS中国：“北斗一号”欧洲：“伽利略”计划，2023年12月28日，北京时间13点19分，欧洲“伽利略”全球卫星定位系统首颗试验卫星搭乘俄罗斯“联盟”运载火箭升空。第7页

在沙漠中迷路时，可用哪种方式获知自己所处详细位置信息（）A.指南针 B.GPS设备C.遥感图像 D.地形图课堂巩固：B第8页三边测量术原理

假如你在野外迷了路，为了确定你所处位置，你向一种路人问询，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，按百分比尺在地图上画一种半径相称于10千米圆（图Ａ）。然后你又遇到了另外一种路人，他告诉你距离李家村15千米。你按同样办法，绘制第二个圆（图Ｂ）。目前，你得到了两个交点，你肯定处于其中一种点位置。

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，你位置也就一目了然了（图Ｃ）。这就是三边测量术原理。（二）GPS定位原理第9页

GPS定位原理与“三边测量术”原理相同。不一样是3颗卫星替代了3个村子，地图上平面圆变成了三维球面。如图GPS接收机接收GPS卫星A、B、C传来信号，计算出接收机与它们之间距离，然后分别以3颗卫星为球心，以该卫星到接收机之间距离为半径，“绘制”3个巨大球体。3个球体会交于两点，其中那个与地球表面相交点就是这台GPS接收机所处位置，然后通过计算得到该接收机所处经纬度。卫星D测量GPS接收机所在高程。GPS测量原理第10页空间部分24颗卫星星座用户设备地面控制1个主控站3个注入站5个监控站（三）全球定位系统组成第11页（三）全球定位系统组成系统构造空间位置组成和分布全球定位系统GPS卫星星座地面监控系统GPS信号接收机空间由2l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，高度2万千米地面由分布在全球5个地面站(包括5个监控站、1个主控站和3个注入站，主控站和注入站都位于监控站里)组成用户导航型接收机、测地型接收机、授时接收机第12页(1)GPS空间星座由_____工作卫星和_____在轨备用卫星组成。GPS卫星星座记作(2l+3)GPS星座。GPS卫星是一动态已知点。星位置是根据卫星发射星历—描述卫星运动及其轨道参数算得。每颗GPS卫星所播发星历，是由地面监控系统提供。功能:提供数据，发送本身参数时间信息21颗3颗第13页请思考：①24颗卫星均匀分布在____轨道面上，相邻两个GPS星座卫星轨道平面夹角是_____②每个卫星轨道上各有___卫星,它们两两相隔_____60°4颗90°要取得精确信息，必须接收到4颗卫星，这4颗卫星称为定位星座。6个第14页第15页(2)地面监控系统对于导航定位来说．GPS卫星是一动态已知点。星位置是根据卫星发射星历——描述卫星运动及其轨道参数算得。每颗GPS卫星所播发星历是由地面监控系统提供。第16页卫星上多种设备是否正常工作以及卫星是否始终沿着预定轨道运行，都要由地面设备进行监测和控制。地面监控系统另一主要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准——GPS时间系统。这就需要地面站监测各颗卫星时间求出钟差。然后由地面注入站发给卫星，卫星再由导航电文发给顾客设备。GPS工作卫星地面监控系统包括一种主控站、三个注入站和五个监测站。第17页地面监控系统①主控站②监测站③注入站请你说说各自组成和功能?(2)地面控制系统卫星上多种设备是否正常工作以及卫星是否始终沿着预定轨道运行，都要由地面设备进行监测和控制。第18页监控站—获取GPS卫星数据,并将数据传送至主控站主控站—搜集监控站获取数据，利用这些数据计算GPS卫星轨道和卫星时钟数据注入站—

将导航数据及主控站指令注入每颗卫星第19页主控站位于美国科罗拉多斯平士（ColoradoSprings）联合空间执行中心（CSOC），三个注入站分别设在大西洋、印度洋和太平洋三个美国军事基地上，即大西洋阿松森岛（Ascension）、印度洋迭哥·伽西亚岛(DiegoGarcia)和太平洋夸贾林岛（Kwajalein),五个监控站设在主控站和三个注入站以及夏威夷岛。美国全球定位系统地面监控系统由均匀分布在美国本土和三大洋美军基地上1个主控站、3个注入站、5个监控站组成。该系统功能是：对空间卫星系统进行监测、控制，并向每颗卫星注入更新导航电文。第20页(3)顾客系统—GPS接收机组成:GPS卫星接收机

GPS数据处理软件功能:能够捕捉到卫星信号，实时地计算出测站三维坐标，速度和时间。第21页GPS卫星发送导航定位信号，是一种可供无数顾客共享信息资源。对于陆地、海洋和空间广大顾客，只要顾客拥有能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号接收设备即GPS信号接收机。能够在任何时候用GPS信号进行导航定位测量。根据使用目标不一样，顾客要求GPS信号接收机也各有差异。目前世界上已有几十家工厂生产GPS接收机，产品也有几百种。这些产品能够按照原理、用途、功能等来分类。第22页GPS信号接收机第23页GPS接收机类型—根据用途分类类型应用特点导航型接收机测地型接收机授时接收机用于运动载体导航，分为车载型，航海型，航空型和星载型能够实时给出载体位置和速度，价格便宜，应用广泛用于精密大地测量和精密工程测量定位精度高，仪器构造复杂，价格较贵用于天文台及无线电通讯利用GPS卫星提供高精度时间标准进行授时第24页［阅读指导］手持型GPS接收机应用领域性能长处功能手持型

GPS接收机多为导航使用液晶显示，导航画面清楚，配有背景灯，方便夜间操作．功能键齐全不需要地面辅助设备，只要收到卫星信号，就能迅速定位，不受天气、行政区域限制能够计算本地国际标按时问，处于运动状态还能指出〔北方向，并将通过地点、路线统计下来，方便返回时用；计算两点间距离，实现坐标系间互相转换；计算日出、日落时间第25页内置天线翻页光标键定位键输入键显示屏导航键开机键退出键图1-1第26页地平线卫星编号卫星信号图1-2第27页如图1-3所示，经纬度为N32°03.232′，E118°45.923′海拔高度17米等信息图1-3第28页课堂巩固

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。假如要确定一种人（或船只、车辆、飞机等）所处位置，使用卫星不能少于（）A.一颗 B.两颗 C.四颗 D.六颗C第29页

在海湾战争中，美国获取大规模轰炸信息资料主要应用了（）①遥感技术②地理信息系统③全球定位技术④多媒体合成技术A.①③ B.②④ C.①② D.③④A第30页（一）GPS在军事上应用

军事是GPS技术最早应用领域,主要是为多种军事活动提供定位、导航、提升命中率。在当代战争中，不但陆、海、空三军，并且许多高科技武器弹药等，也都开始采取GPS技术进行定位导航。装备GPS制导系统之前,美军BGM-10C“战斧”巡航导弹误差约为9米；在其“惯性和地形匹配”制导系统中加入GPS后，误差降至3米，制导精度大大提升。二、GPS应用领域GPS静态导航定位与动态导航定位第31页

海湾战争中美军几乎所有坦克、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，总数超出5万部。在轨16颗GPS卫星，每天可提供19小时三维数据，精度10~16米，测速精度0.1米/秒。第32页（二）民用GPS主要用于交通车辆导航管理、航空、航海定位及导航，以及大地测量野外勘测、紧急求援、旅游探险、农业监测、生态研究等方面。第33页【阅读指导】

车载GPS功用信息接收信息发射应用领域通过车载GPS,能够在显示屏上及时查看车辆所在经纬度、运行轨迹、速度、行进方向等车载电台把定位信息发送给监控中心，在电子地图上显示出来，可对车辆进行调度指挥都市公共汽车调度管理，旅游区车辆报警与调度，海关、公安、海防等部门对车辆调度与监控第34页石家庄GPS电子站牌第35页车载GPS接收器物流公司使用GPS第36页【阅读指导】

GPS在航海、航空导航中应用应用类型应用领域应用作用航海应用航空应用向顾客提供船舶位置、航速、航向信息、海图、海迹显示避免船只冲撞，确保航行安全把自己位置和航向发送到航海管理中心便于中心跟踪、搜寻和救援空域航路、着陆、机场监视和管理实现空域划分、空中交通流量管理、飞行途径管理第37页利用GPS进行大坝变形监测第38页精确农业全球定位系统能够帮助农民对土地任何位置精确定位农场主利用卫星传输数据来确定农作物是否需要特定养分或水分等第39页3．全球定位系统应用根据全球定位系统所具有特性，其广泛应用于下列领域：第40页第41页在我印象里，他始终努力而自知，每天从食堂吃饭后，他总是习惯性地回到办公室看厚厚专业书不停提升和充实自己，他身上有九零后少见沉稳。同事们恭喜他，大多看到了他前程似锦，却很少有人懂得他曾经付出过什么。就像说：“假如这世上真有奇迹，那只是努力另一种名字，生命中最难阶段，不是没有人懂你，而是你不懂自已。”而他奇迹，是努力给了挑选机会。伊索寓言中，饥饿狐狸想找某些可口食物，但只找到了一种酸柠檬，它说，这只柠檬是甜，正是我想吃。这种只能得到柠檬，就说柠檬是甜自我抚慰现象被称为：“甜柠檬效应”。一如很多人不甘平庸，却又大多安于现状，大多原因是不知该如何变化。看时，每个人都能从角色中看到自已。高冷孤单安迪，独立纠结樊胜美，乐观自强邱莹莹，文静内敛关睢尔，古怪精灵曲筱绡。她们努力地在都市里打拼，拥有幸或不幸。但她仍然保持学习习惯，这样无论什么事她都有最精确判断和认知；樊胜美虽然虚荣自私，但她努力做一种好HR，换了新工作后也是拼命争取业绩；小蚯蚓虽没有高学历，却为了多卖几包咖啡绞尽脑汁；关睢尔每一次出镜几乎都是在房间里戴着耳机听课，处理文献；就连那个嬉皮曲筱潇也会在新年之际为了一单生意飞到境外……其实她们有很多路能够走：嫁人，啃老，安于现状。但每个人都像个负重蜗牛同样缓缓前行，为了心中那丁点儿抱负拼命努力。今天努力或许不能决定明天将来，但最少能够为明天积累，不然哪来那么多厚积薄发和大器晚成？身边经常有人抱怨生活不幸福，上司太刁，同事太蛮，公司格局又不大，但却不想变化。还说：“变化干嘛？这个年纪了谁还能再看书考试，混一天是一天吧。”一种“混”字就解释了他生活态度。前几天我联系一位朋友，质问为何很久不联系我？她说自已每天累像一条狗，我问她为何那么拼？她笑：“假如不努力我就活得像一条狗了。”恩，新换上司，海归，虽然她有了磨合几任领导经验，但这个给她带来了压力。她英语不好，有时批阅文献全是大段大段英文，她心里很怄火，抱怨好好中国人，出了几天国门弄得自己像个洋鬼子似。上司也不舒适，流露出了嫌弃她意思，甚至在一次交待完工作后提议她是否要调一种合适部门？她脸红到了脖子，想着自己怎么也算是老员工，由她羞辱？两个人很不快乐。但她有一股子倔劲，不服输，将近40岁人了，开始拿出发狠学习态度，报了个英语培训班。回家后捧着英文书死啃，每天要求上中学女儿和自己英语对话，连看电影也是英文版。功夫不负有心人，当听力渐渐能跟得上上司语速，并流利回复，又拿出美丽英文版方案，新上司看她眼光也从挑剔变柔和，某天悄悄放了几本英文书在她桌上，心里突然发觉上司并没那么讨厌。心态好了，她才发觉新上司优秀，自从她来了后，部门业绩翻了又翻，奖金也拿到手软，自己也感觉痛快。她说：这个社会很功利，但也很公平。他人傲慢一定有理由，假如想和平共处，需要同等段位，而这个段位，自己也许需要更多精力，但唯有不停付出，才有也许和优秀人比肩而立。人为何要努力？一位长者告诉我：“适者生存。”这个社会讲究适者生存，优胜劣汰。虽然也有潜规则，有套路和看不见沟沟坎坎，但始终努力人总会守得云开见月明。有人明明很成功了，但还是很拼。例如剧中安迪，她光环笼罩，商场大鳄是她男闺蜜，不离左右，富二代待她小心庇护，视若明珠，加上她走路带风，职场攻势凌历，优秀得让身边人仰望。这样优秀人，不论多忙，每天都要抽出两个小时来学习。她学习不是目标，而是能量，能让将来自己比过去更加好某些。现实生活中，努力真主要，它能变化一种人成长轨迹，甚至决定人生成败。有一句鸡汤：不着急，你想要，岁月都会给你。其实，岁月只能给你风尘满面，而希望，唯有努力才能得到！9、懂得如何避开问题人，胜过懂得如何处理问题人。在这个世界上，不懂得怎么办时候，就选择学习，也许是最佳选择。胜出者往往不是能力而是观念！在家里看到永远是家，走出去看到才是世界。把钱放在眼前，看到永远是钱，把钱放在有用地方，看到是金钱世界。给人金钱是下策，给人能力是中策，给人观念是上策。财富买不来好观念，好观念能换来亿万财富。世界上最大市场，是在人脑海里！要