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文檔簡介

當奔馳的車輛行駛在車流熙攘的高速公路上時,司機啟動自動駕駛系統(tǒng),就可悠然自得地讀書看報。車輛能自動與前車保持距離,自動剎車或超車,自動駕駛系統(tǒng)能夠精確到厘米。在不打攪車內乘客讀書看報的情況下,它能自動選擇一條能避免堵塞的道路前進。到達目的地后它會自動報告:“您已到達?!边@些聽起來猶如神話,其實它都依賴于來自太空的信號。這種高度精確的太空信號就是由比GPS更先進的歐洲“伽利略”衛(wèi)星導航系統(tǒng)提供的。汽車安裝上GPS接收機,不僅能利用電子地圖知道自己的方位和其他街區(qū)的車輛行駛狀況,從而繞開堵車地區(qū),選擇最便利的路線行駛,還能在遇到劫匪報警時向警方提供自己精確的所在位置,使警方盡快趕+到.據(jù)介紹:日本90%的機動車都安裝有GPS接收機。GPS電子站牌現(xiàn)身上海街頭:下一輛車離本站還有1.2千米,約3分鐘內到達.上海的許多出租車上裝備了GPS系統(tǒng).公司可以根據(jù)GPS對出租車定位,并提供無線電聯(lián)系以及電子地圖三、全球定位系統(tǒng)一、全球定位系統(tǒng)三、GPS定位原理四、全球定位系統(tǒng)應用二、全球定位系統(tǒng)組成一、全球定位系統(tǒng)1、基本概念全球定位系統(tǒng):(GlobalPositioningSystem簡稱GPS)是具有在海、陸、空進行全方位、實時三維導航與定位功能的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)。通俗地說:利用衛(wèi)星,在全球范圍內適時進行導航、定位的系統(tǒng)。導航衛(wèi)星系統(tǒng)將為導航、定位、授時、測速、測向、測形變、降雨和電離層探測等方面提供服務美國的GPS系統(tǒng)俄羅斯GLONASS系統(tǒng)中國北斗星歐洲伽利略

在沙漠中迷路時,可用哪種方式獲知自己所處的具體位置信息()A.指南針 B.GPS設備C.遙感圖像 D.地形圖課堂鞏固:

在海灣戰(zhàn)爭中,美英聯(lián)軍的制導導彈不受濃煙、沙塵的影響,是因為采取了()A、RS技術 B、GPS技術 C、GIS技術 D、空間分析技術BB二、全球定位系統(tǒng)組成空間部分24顆衛(wèi)星星座用戶設備地面控制1個主控站3個注入站5個監(jiān)控站GPS組成系統(tǒng)結構空間位置組成和分布全球定位系統(tǒng)空間由21顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成,24顆衛(wèi)星均勻分布在6個軌道平面內地面由分布在全球的5個地面站組成(5個監(jiān)控站、1個主控站和3個注入站)用戶導航接收機、測地型接收機、授時接收機實時計算出三維坐標\速度以及時間GPS衛(wèi)星星座地面監(jiān)控系統(tǒng)GPS信號接收機空間部分各軌道平面相對于赤道平面的傾角為55o,軌道平面間距60o。在每一軌道平面內,各衛(wèi)星升交角距差90o

為了減少誤差,一般要求4顆衛(wèi)星,用于定位的4顆衛(wèi)星稱為定位星座。車載GPS接收器專業(yè)型測地型接收機天線單元三邊測量術原理

假如你在野外迷了路,為了確定你所處的位置,你向一個路人詢問,他告訴你這里離王家村10千米。你于是打開地圖,找到王家村,以它為圓心,按比例尺在地圖上畫一個半徑相當于10千米的圓(圖A)。然后你又遇到了另外一個路人,他告訴你距離李家村15千米。你按同樣的方法,繪制第二個圓(圖B)?,F(xiàn)在,你得到了兩個交點,你必定處在其中一個點的位置。

這時,你向第三個人打聽到,這里距離張家村10千米。當你把這個圓在地圖上畫好后,你的位置也就一目了然了(圖C)。這就是三邊測量術的原理。三、GPS定位原理GPS的定位原理與“三邊測量術”原理相似。不同的是3顆衛(wèi)星代替了3個村子,地圖上平面的圓變成了三維的球面。如圖GPS接收機接收GPS衛(wèi)星A、B、C傳來的信號,計算出接收機與它們之間的距離,然后分別以3顆衛(wèi)星為球心,以該衛(wèi)星到接收機之間的距離為半徑,“繪制”3個巨大的球體。3個球體會交于兩點,其中那個與地球表面相交的點就是這臺GPS接收機所處的位置,然后通過計算得到該接收機所處的經(jīng)緯度。衛(wèi)星D測量GPS接收機所在的高程。各軌道平面相對于赤道平面的傾角為55o,軌道平面間距60o。在每一軌道平面內,各衛(wèi)星升交角距差90o

。為了減少誤差,一般要求4顆衛(wèi)星,用于定位的4顆衛(wèi)星稱為定位星座。課堂鞏固

導航、授時和測距全球定位系統(tǒng)由24顆衛(wèi)星組成,分布在6個軌道平面上繞地球運轉,接收并傳遞信息。如果要確定一個人(或船只、車輛、飛機等)所處的位置,使用的衛(wèi)星不能少于()A.一顆 B.兩顆 C.三顆 D.六顆第一次海灣戰(zhàn)爭中,美國空軍首次使用GPS而大獲成功。在為使用GPS之前,打擊某個目標可能要使用多枚炸彈,而使用GPS精確制導武器1枚就可以命中目標。這既提高了打擊效果,又能避免傷及平民;利用GPS,在沙漠里每一個作戰(zhàn)單位都可以知道自己前方、后方其他作戰(zhàn)單位的精確位置;GPS在搜索營救中也能發(fā)揮作用,一旦己方飛機被打落,發(fā)出的信號能及時被發(fā)現(xiàn),并能為救援節(jié)省時間。材料一材料二在伊拉克戰(zhàn)爭中,曾經(jīng)有記者問一位飛行員:“你知道去轟炸哪座城市嗎?”飛行員回答:“不知道。”“那么你知道轟炸的是什么目標嗎?”“不知道。”“那你怎么去轟炸呢”“容易,上級給我一個坐標,我按計算機的指引,投下采用GPS導航的炸彈掉頭就走,跟玩游戲沒啥兩樣。”說說GPS主要優(yōu)點GPS主要優(yōu)點:(1)全球,全天候工作

(2)實時性,能提供連續(xù)、實時的三維位置、速度和精密時間,不受天氣的影響。(3)高精度(4)自動測量(5)應用廣泛、多功能GPS最初是為軍事應用而建立的,至今仍然由美國國防部控制。結合所學知識完成下題。1.GPS系統(tǒng)是哪些技術的結晶()①航空航天技術 ②無線電通信技術③計算機技術④基因工程A.①②④ B.①③④ C.②③④ D.①②③2.配備GPS接收機的美國士兵隨時都可獲得工作衛(wèi)星提供的()①三維位置 ②三維方向 ③運動速度和時間 ④伊軍士兵位置A.①②④ B.①②③ C.②③④ D.①③④DB課堂鞏固它能夠實時測量“四度”:經(jīng)度、緯度、高度、速度GPS功能1、定位:2、導航:我現(xiàn)在在哪里?我要去哪里?如何去?3、跟蹤:跟蹤-監(jiān)視人或物體的運動。4、繪圖:用于繪制世界地圖。5、定時:提供精確的時間。二、全球定位系統(tǒng)的應用應用原理:

定位導航(衛(wèi)星不間斷地發(fā)送自身的數(shù)據(jù)參數(shù)和時間信息,用戶接收到這些信息后經(jīng)過計算,求出接收機的三維位置、三維方向以及運動速度和時間信息。)GPS系統(tǒng)的應用范例

(1)當奔馳的車輛行駛在車流熙攘的高速公路上時,司機啟動自動駕駛系統(tǒng),就可悠然自得地讀書看報。車輛能自動與前車保持距離,自動剎車或超車,自動駕駛系統(tǒng)能夠精確到厘米。在不打攪車內乘客讀書看報的情況下,它能自動選擇一條能避免堵塞的道路前進。到達目的地后它會自動報告:“您已到達?!边@些聽起來猶如神話,其實它都依賴于來自太空的信號。這種高度精確的太空信號就是由比GPS更先進的歐洲“伽利略”衛(wèi)星導航系統(tǒng)提供的。(2)汽車安裝上GPS接收機,不僅能利用電子地圖知道自己的方位和其他街區(qū)的車輛行駛狀況,從而繞開堵車地區(qū),選擇最便利的路線行駛,還能在遇到劫匪報警時向警方提供自己精確的所在位置,使警方盡快趕+到.據(jù)介紹:日本90%的機動車都安裝有GPS接收機。(3)GPS電子站牌現(xiàn)身上海街頭:下一輛車離本站還有1.2千米,約3分鐘內到達.上海的許多出租車上裝備了GPS系統(tǒng).公司可以根據(jù)GPS對出租車定位,并提供無線電聯(lián)系以及電子地圖二、GPS與定位導航GPS應用軍事:導彈的飛行、飛機的導航、精確打擊的實現(xiàn)測繪:有哪些優(yōu)勢?有哪些具體應用領域?交通:關鍵是導航救援:關鍵是定位農(nóng)業(yè):什么是精準農(nóng)業(yè)耕作?其優(yōu)勢在哪里?娛樂旅游

當你外出旅游或者野外探險的時候,為了不迷失方向,請問你通常用哪些方法來辨別方向或確定你所在的位置?GPS應用領域主要功能在林業(yè)管理方面的應用GPS技術在確定林區(qū)面積,估算木材量,計算可采伐木材面積,確定原始森林、道路位置,對森林火災周邊測量,尋找水源和測定地區(qū)邊界方面可以發(fā)揮獨特的重要作用在合理施肥,精確農(nóng)業(yè)管理方面的應用依據(jù)農(nóng)田土壤養(yǎng)分含量分布圖,設置有GPS接收機的“受控應用”的噴施器,在GPS的控制下,依據(jù)土壤養(yǎng)分含量分布圖,能夠精確地給田地各點施肥。(1)可以監(jiān)測作物產(chǎn)量(計算機\產(chǎn)量監(jiān)視器\GPS接收機)(2)幫助合理施肥(3)應用于土壤養(yǎng)分的分布調查(GPS接收機把樣品的位置)在精確定時方面的應用每顆GPS衛(wèi)星上都有精密的原子鐘,所以GPS接受器可以接收到精確的時間信息信息接收信息發(fā)射應用領域通過車載GPS可以在屏幕上及時查看車輛所在的經(jīng)緯度、運行軌跡、速度、行進方向車載電臺把定位信息發(fā)給監(jiān)控中心,在電子地圖上顯示出來,可對車輛進行調度指揮城市公共汽車調度管理,旅游區(qū)車輛報警與調度,海關、公安、海防等部門對車輛的調度與監(jiān)控1、車載GPS的功用使裝有GPS的出租車配備合理,能最大程度的滿足乘客的要求,從而減少了空載率,降低能源消耗,節(jié)省運行成本,并使行車、乘車安全系數(shù)大大提高等功能。應用類型應用領域應用作用向用戶提供船舶的位置、航速、航向、時間信息、海圖、海跡顯示避免船只沖撞,確保航行安全現(xiàn)在很難想象那艘船舶不裝備GPS導航系統(tǒng)和設備

把自己的位置和航向發(fā)送到航海管理中心便于中心的跟蹤、搜尋和救援3、航空應用空域航路、著陸、機場監(jiān)視和管理實現(xiàn)空域劃分、空中交通流量管理、飛行路徑管理2、航海應用“北斗”衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國獨立發(fā)展、自主運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng),同時也是國家正在建設的重要空間信息基礎設施?!氨倍贰毕到y(tǒng)的建設,促進了全球衛(wèi)星導航領域的合作發(fā)展與技術進步。北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)BDSBeiDouNavigationSatelliteSystem可在全球范圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務,并具短報文通信能力,已經(jīng)初步具備區(qū)域導航、定位和授時能力,定位精度10米,測速精度0.2米/秒,授時精度10納秒,.“北斗”衛(wèi)星導航系統(tǒng)由空間端、地面端和用戶端三部分組成,空間端包括5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星,地面端包括主控站、注入站和監(jiān)測站等若干個地面站,用戶端由北斗用戶終端以及與美國GPS、俄羅斯GLONASS、歐洲GALILEO等其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)兼容的終端組成。①短報文通信:

北斗系統(tǒng)用戶終端具有雙向報文通信功能,用戶可以一次傳送40-60個漢字的短報文信息。可以達到一次傳送達120個漢字的信息。在遠洋航行中有重要的應用價值。它同時具備定位與通訊功能,不需要其他通訊系統(tǒng)支持。而GPS只能定位。②精密授時:

北斗系統(tǒng)具有精密授時功能,可向用戶提供20ns-100ns時間同步精度。四大功能③精密授時

精度達20納秒。④系統(tǒng)容納的最大用戶數(shù):540000戶/小時。根據(jù)系統(tǒng)建設總體規(guī)劃,按照“三步走”的發(fā)展戰(zhàn)略,2012年左右,系統(tǒng)將首先具備覆蓋亞太地區(qū)的定位、導航和授時以及短報文通信服務能力;2020年左右,建成覆蓋全球的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)??梢哉f,未來自主知識產(chǎn)權導航系統(tǒng)的應用,將打破國外對我國技術的壟斷和限制,尤其在軍事領域擁有自主權,將在國家安全防護和國民經(jīng)濟的建設中發(fā)揮更重要的作用。經(jīng)過不斷發(fā)展和建設,“北斗”衛(wèi)星導航系統(tǒng)已在我國的測繪、漁業(yè)、交通運輸、電信、水利、森林防火、減災救災和國家安全等諸多領域得到應用,產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益

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