湘教版地理必修三第三章_第三节全球定位系统及其应用

全球定位系统及其应用 / / 全球定位系统组成
目 录 面
板 开 关
车载GPS接收器
知识点导航
全球定位系统及其应用 / / 全球定位系统组成
专业型测地型接收机 天线单元
目 录 面 板 开 关
接收单元
知识点导航
GPS组成
系统结构
全 GPS卫
球 星星座
定 地面监
位 系
控系统
统 GPS信
号接收机
空间位置
主要功能
GPS技术在确定林区面积，估算木材量， 计算可采伐木材面积，确定原始森林、道 路位置，对森林火灾周边测量，寻找水源 和测定地区边界方面可以发挥独特的重要 作 在农用业方面GPS也有用武之地．以往飞机向Байду номын сангаас田
喷洒农药，用人在地面摇动红旗做方位指示，经 依控分常仪据应布由后农用图于，田”，不合土 的 能够理壤 喷 够准分养 施 精分 器 确确布含 ， 地造航量 在 给成线分 田G喷P,布 地飞S洒图 各的机点，控效可施设制率以肥置下低按。有，，G事依P而据先S土接有设壤收G计养机P好S分的定的含“位量受 (经1)纬可以度监，测利作用物定产量位(计仪算确机认\产坐量标监后视喷器\洒GP，S接大收大机提) 高 (了2)喷帮助洒合效理率施肥,大大节省飞机作业的费用,喷杀化肥 (农3)药应用时于,减土少壤养重分叠的,避分免布调浪查费(G,避PS免接过收机多把的样用品量的影位置响) 农作物生长.
B、GPS技术
C、GIS技术
D、空间分析技术
知识点导航
二、GPS定位原理
全球定位系统及其应用 / / GPS定位原理
三边测量术原理
假如你在野外迷了路，为
了确定你所处的位置，你向一
个路人询问，他告诉你这里离
目 王家村10千米。你于是打开地 录 图，找到王家村，以它为圆心，
面 按比例尺在地图上画一个半径
农民，战士，飞行员，测量员，长途步行者，紧急救
援小组，投递司机，水手，垂钓者，送货员，电脑程
序员，伐木工，消防人员和其它行动的人们，使用 GPS使他们的工作变得更有效，更安全和更容易。
(1)热爱旅游的人们已经将更多的目兴投向人迹罕至的地区— —高山、峡谷、沙漠、戈壁等——在地广人稀没有任何参照 物可用以辨别方向的情况下，极易迷失方向,危险无时无刻不 存在,手持GPS接收机沿着机中记录的安全轨迹小心行进，从 而可以安全返航。如果旅游者配上GPS接收机，根据地图标 示的经纬度就可以保障安全．GPS能提供误差不足30m的经 纬度，受难者可以用它提供给救援人员自己所在地的坐标， 从而为挽救自己和他人的生命争取宝贵的时间．
把自己的位置 和航向发送到 航海管理 中 心
空域航路、着 陆、机场监视 和管理
应用作用
避免船只冲撞， 确保航行安全
便于中心的跟 踪、搜寻和救援
实现空域划分、空 中交通流量管理、 飞行路径管理
许多水库库区的滑坡体是要定期监测的。现在许多科技人员在这种监测工作中使用了GPS（全 球定位系统）技术，只要滑坡体产生1毫米的移动，GPS就像火眼金睛一样能发现它，这是以 前常规的外观测量方法难以想象的。在12日于北京召开的中国全球定位系统技术应用协会成立 十周年大会上，来自全国各地的院士、专家们回顾了我国卫星导航产业十年的发展历程，展望 并研讨了未来GPS技术在我国的进一步应用和发展。
通俗地说：利用卫星，在全
球范围内适时进行导航、定
位的系统
知识点导航
全球定位系统是美国从本世纪70年代开始研制，历时20年， 耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行 全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。 目前的全球覆盖率为98%。 在美国,GPS全球卫星定位技术与 “阿波罗”飞船登月,航天飞机升空,共同给列为20世纪“三大 航天工程”
它能够实时测量“四度”：经度、纬度、高度、速度。
全球定位系统及其应用 / / 全球定位系统
课堂巩固：
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（ B ）
A. 指南针
B. GPS设备
C. 遥感图像
D. 地形图
在海湾战争中，美英联军的制导导弹
不受浓烟、沙尘的影响，是因为采取了
（B ）
A、RS技术
“绘制”3个巨大的球体。3个球体会交于两点，其中那个与地球表面相交的点
就是这台GPS接收机所处的位置，然后通过计算得到该接收机所处的经纬度。卫
星D测量GPS接收机所在的高程。
知识点导航
问题探讨:
按照理论,我们知道要保证地面各点能 接收到信息只要3颗卫星就可以了,为什么我 们要用4颗卫星呢?
当GPS收到3颗卫星的信号，它只能 计算出2维坐标：经度和纬度，这时它可 能还会显示高度数据，但这数据是无效的。 当GPS能够收到4颗及以上卫星的信号时， 它能计算出本地的3维坐标：经度、纬度、 高度。
返回 各轨道平面相对于赤道平面的倾角为55º，轨道平面间距60º。 在每一轨道平面内，各卫星升交角距差90º
• GPS卫星发送的导航定位信号，是一种 可供无数用户共享的信息资源。对于陆 地、海洋和空间的广大用户，只要用户 拥有能够接收、跟踪、变换和测量GPS 信号的接收设备即GPS信号接收机。可 以在任何时候用GPS信号进行导航定位 测量。根据使用目的的不同，用户要求 的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。这些产品可以按照原 理、用途、功能等来分类。
组成和分布
空间
由21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
地面 用户
由分布在全球的5个地面站组成（5个监控站、 1个主控站和3个注入站）
导航接收机、测地型接收机、授时接收机
实时计算出三维坐标\速度以及时间
返回
空间部分 为了减少误差，一般要求4颗卫星， 用于定位的4颗卫星称为定位星座。
(2)利用GPS，旅游者可以在陌生的城市里迅速找到自己所在 的位置，确定的前往目的地的最优行进方式和路线。
余纯顺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。在茫茫荒漠中又渴又饿的他终于 倒下了。如果当时他有一台中文显示GPS接收机，这种惨剧 又何以发生？。目前，许多休闲俱乐部围绕GPS功能相继推 出"穿越"、"寻宝"、"野外拓展"等都市游戏，丰富了人们的 周末生活，提高了人们的生活品位，深得户外运动爱好者的 欢迎
板 相当于10千米的圆（图Ａ）。
开
然后你又遇到了另外一个
关 路人，他告诉你距离李家村15
千米。你按同样的方法，绘制
第二个圆（图Ｂ）。现在，你
得到了两个交点，你必定处在
其中一个点的位置。
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，你的位置也就一目了然了（图Ｃ）。这就是三边测
用户设备
类型
应用
导航接收机 测地接收机 授时接收机
用于运动载体的导航，分为车 能够实时给出载体的位置
载型、航海型、航空型和星载 和速度，价格便宜，应用
型
广泛
定位精度高，仪器结构复
用于精密大地测量和精密工程测量
杂，价格较贵
用于天文台及无线电通讯
利用GPS卫星提供的高精 度时间进行授时
返回
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它能够实时测量“四度”：经度、纬度、高度、速 度
C:[定位]键，显示〈标定位置画面〉如图1-4所示， 经纬度为N32°03.232′，E118°45.923′海拔 高度17米等信息
图1-4
【 阅读指导 】 GPS 在航海、航空导航中的应 用
应用类型
航海 应用
航空 应用
应用领域
向用户提供船舶位置、 航速、航向信息、海 图、海迹显示
本节 目录
一、全球定位系统 二、GPS定位原理 三、全球定位系统组成 四、全球定位系统应用
一、全球定位系统
在伊拉克战争中，曾经有记者问一位飞行 员：“你知道去轰炸哪个城市吗？”
飞行员回答：“不知道。”
“那你怎么去轰炸呢？”
“容易，上级给我一个坐标，我按计算 机的指引，投下采用GPS导航的炸弹掉头 就走，跟我玩游戏机没啥两样。”
这个例子是现代战争中引用GPS系统的 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GPS—— 全球定位系统这种现代地理信息技术。
全球定位系统及其应用 / / 全球定位系统
基本概念
全球定位系统： （Global Positioning System 简称GPS ） 是具有在海、陆、空 进行全方位、实时三 维导航与定位功能的 新一代卫星导航与定 位系统 。
提供的（ B ）
①三维位置
②三维方向
③运动速度和时间
④伊军士兵位置
A. ①②④
B. ①②③
C. ②③④
D. ①③④
知识点导航
四、全球定位系统应用
GPS功能
1、定位:我现在在哪里？ 2、导航:我要去哪里？如何去？
3.跟踪。跟踪-监视人或物体的运动。 4.绘图。用于绘制世界地图。 5.定时。提供精确的时间。
课堂巩固 GPS最初是为军事应用而建立的，至今仍然由美国国 防部控制。结合所学知识完成下题。
1. GPS系统是哪些技术的结晶（ D ）
目
①航空航天技术 ②无线电通信技术
录 面
③计算机技术
④基因工程
板
A. ①②④
B. ①③④
开 关
C. ②③④
D. ①②③
2. 配备GPS接收机的美国士兵随时都可获得工作卫星
三、全球定位系统组成
1.组成：包括三大部分 空间部分、地面控制部分、用户设备部分