全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用

全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用1在伊拉克戰(zhàn)爭中，曾經(jīng)有記者問一位飛行員：“你知道去轟炸哪個(gè)城市嗎？”

飛行員回答：“不知道?！薄澳悄阍趺慈マZ炸呢？”

“容易，上級(jí)給我一個(gè)坐標(biāo)，我按計(jì)算機(jī)的指引，投下采用GPS導(dǎo)航的炸彈掉頭就走，跟我玩游戲機(jī)沒哈兩樣?！?/p>

這個(gè)例子是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中引用GPS系統(tǒng)的典型案例。我們反對(duì)戰(zhàn)爭，但要想能更好的維護(hù)世界和平，我們也需要了解GPS——全球定位系統(tǒng)這種現(xiàn)代地理信息技術(shù)。在伊拉克戰(zhàn)爭中，曾經(jīng)有記者問一位飛行員：“你知道2到底什么是GPS呢？1、概念全球定位系統(tǒng)(Globalpositioningsystem，簡稱GPS)是具有在海、陸、空進(jìn)行全方位、實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位功能的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。到底什么是GPS呢？1、概念32、導(dǎo)航與定位技術(shù)的發(fā)展在衛(wèi)星定位系統(tǒng)出現(xiàn)之前，遠(yuǎn)程導(dǎo)航與定位主要用無線電導(dǎo)航系統(tǒng)。

無線電導(dǎo)航系統(tǒng)

缺點(diǎn)：覆蓋的工作區(qū)域??；電波傳播受大氣影響；定位精度不高。2、導(dǎo)航與定位技術(shù)的發(fā)展在衛(wèi)星定位系統(tǒng)出現(xiàn)之前，遠(yuǎn)程導(dǎo)4世界七大奇跡之一——亞歷山大燈塔世界七大奇跡之一——亞歷山大燈塔5高中地理湘教版必修3全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用ppt課件6羅盤羅盤7高中地理湘教版必修3全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用ppt課件8衛(wèi)星定位系統(tǒng)

最早的衛(wèi)星定位系統(tǒng)是美國的子午儀系統(tǒng)(TRANSIT)，1958年研制．1964年正式投入使用。由于該系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)目較少(5～6顆)，運(yùn)行高度較低(平均1000km)，從地面站觀測到衛(wèi)星的時(shí)間間隔較長(平均1．5h)，因而它無法提供連續(xù)的實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航，而且精度較低。為滿足軍事部門和民用部門對(duì)連續(xù)實(shí)時(shí)和三維導(dǎo)航的迫切要求，1973年美國國防部制定了GPS計(jì)劃。衛(wèi)星定位系統(tǒng)9美國GPS發(fā)展歷程GPS實(shí)施計(jì)劃共分三個(gè)階段：

第一階段為方案論證和初步設(shè)計(jì)階段。從1973年到1979年，共發(fā)射了4顆試驗(yàn)衛(wèi)星。研制了地面接收機(jī)及建立地面跟蹤網(wǎng)。第二階段為全面研制和試驗(yàn)階段。從1979年到1984年，又陸續(xù)發(fā)射了7顆試驗(yàn)衛(wèi)星。研制了各種用途的接收機(jī)。實(shí)驗(yàn)表明，GPS定位精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。美國GPS發(fā)展歷程10第三階段為實(shí)用組網(wǎng)階段。1989年2月4日第一顆GPS工作衛(wèi)星發(fā)射成功，表明GPS系統(tǒng)進(jìn)入工程建設(shè)階段。1993年底實(shí)用的GPS網(wǎng)即(21+3)GPS星座已經(jīng)建成，今后將根據(jù)計(jì)劃更換失效的衛(wèi)星。在美國,GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)與“阿波羅”飛船登月,航天飛機(jī)升空,共同給列為20世紀(jì)“三大航天工程”.第三階段為實(shí)用組網(wǎng)階段。1989年2月113、全球定位系統(tǒng)的組成（1）空間星座(24顆衛(wèi)星）（2）地面監(jiān)控系統(tǒng)（1個(gè)主控站、3個(gè)注入站、5個(gè)監(jiān)控站）（3）用戶系統(tǒng)（接受設(shè)備）

3、全球定位系統(tǒng)的組成（1）空間星座(24顆衛(wèi)星）（2）地面12請(qǐng)思考：讀右圖，①相鄰兩個(gè)GPS星座衛(wèi)星軌道平面之間的夾角是多少度?()②每個(gè)衛(wèi)星軌道上各有幾顆衛(wèi)星?它們兩兩相隔多少度?()60°4顆；90°請(qǐng)思考：讀右圖，①相鄰兩個(gè)GPS星座衛(wèi)星軌道平面之間的夾角是13問題探討:按照理論,我們知道要保證地面各點(diǎn)能接收到信息只要3顆衛(wèi)星就可以了,為什么我們要用4顆衛(wèi)星呢?

當(dāng)GPS收到3顆衛(wèi)星的信號(hào)，它只能計(jì)算出2維坐標(biāo)：經(jīng)度和緯度，這時(shí)它可能還會(huì)顯示高度數(shù)據(jù)，但這數(shù)據(jù)是無效的。當(dāng)GPS能夠收到4顆及以上衛(wèi)星的信號(hào)時(shí)，它能計(jì)算出本地的3維坐標(biāo)：經(jīng)度、緯度、高度。問題探討:當(dāng)GPS收到3顆衛(wèi)星的信號(hào)，它只能計(jì)14高中地理湘教版必修3全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用ppt課件154.特點(diǎn)全能性全球性全天候連續(xù)性適時(shí)性4.特點(diǎn)全能性全球性全天候連續(xù)性適時(shí)性165.應(yīng)用——確定位置、高度5.應(yīng)用——確定位置、高度17在遙遠(yuǎn)的時(shí)代，人們對(duì)廣袤的大地知之甚少，加上交通條件落后，人們很少遠(yuǎn)行。那時(shí)在野外用來定向的主要是尋找野外的一些標(biāo)志，比如建筑、高山、河流、峽谷以及一些人工制作的路標(biāo)等，然后在地圖上確定自己的位置。那時(shí)航海更是受到定向和導(dǎo)航技術(shù)的嚴(yán)重制約，船只為了防止迷路，不得不緊貼著海岸航行，依靠燈塔導(dǎo)航，遠(yuǎn)洋的航海更是無從談起。導(dǎo)航與定位技術(shù)發(fā)展的全過程在遙遠(yuǎn)的時(shí)代，人們對(duì)廣袤的大地知之甚少，加上交18之后，人們利用夜空的星辰來確定方位的方法，北極星是最重要的一個(gè)發(fā)現(xiàn)。古代腓尼基人就成功地利用這種方法從埃及航行到希臘的克里特島。但使用這種方法的限制因素很多，必須是夜晚，而且還得是晴朗的夜空下才行。之后，人們利用夜空的星辰來確定方位的方法，19在接下來的時(shí)間里，誕生了兩件改變歷史的發(fā)明：指南針和六分儀。指南針可以指明南北方向，這樣人們就可以輕易知道自己前進(jìn)的方向了。而六分儀可以通過測量太陽、星辰的天體高度變化來確定觀察者的緯度，但卻無法確定經(jīng)度。為了解決這個(gè)問題，英國政府曾經(jīng)用巨額“懸賞”來尋找這個(gè)發(fā)明。直到18世紀(jì)的中葉，人們發(fā)明了一種精確的記時(shí)計(jì)，利用不同時(shí)區(qū)的地方時(shí)與本初子午線之間的時(shí)差來確定經(jīng)度。利用這些發(fā)明，人類可以大膽馳騁于大地和海洋之間，地球的神秘面紗被一點(diǎn)一點(diǎn)地揭開了。在接下來的時(shí)間里，誕生了兩件改變歷史的發(fā)明：指20盡管人類在歷史上創(chuàng)造了各種定位的方法和工具，但是隨著人類社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展，需要精準(zhǔn)定位和一些高要求的定位。如運(yùn)動(dòng)物體的定位，航空航海、現(xiàn)代戰(zhàn)爭等。而這些工具已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足需要。所以，在近代，無線電波定位和衛(wèi)星定位的方法應(yīng)運(yùn)而生，其中全球定位系統(tǒng)就是信息科技時(shí)代中的一種典型衛(wèi)星定位系統(tǒng)類型。盡管人類在歷史上創(chuàng)造了各種定位的方法和工具，21思考：（1）相鄰兩個(gè)GPS星座衛(wèi)星軌道平面之間的夾角是多少度？（2）每個(gè)衛(wèi)星軌道上各有幾顆衛(wèi)星？它們兩者之間相隔多少度？60度4顆，90度（3）利用GPS定位時(shí)，地面上任何一點(diǎn)，在任一時(shí)刻，地面上空至少要有幾顆衛(wèi)星？A、1顆B、2顆