全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用PPT課件

1、普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書 地理 必修第3冊沅陵一中高二地理備課組沅陵一中高二地理備課組 在伊拉克戰(zhàn)爭中，曾經(jīng)有記者問一位飛行在伊拉克戰(zhàn)爭中，曾經(jīng)有記者問一位飛行員：員：“你知道去轟炸哪個(gè)城市嗎？你知道去轟炸哪個(gè)城市嗎？” 飛行員回答：飛行員回答：“不知道。不知道。” “那你怎么去轟炸呢？那你怎么去轟炸呢？” “容易，上級給我一個(gè)坐標(biāo)，我按計(jì)容易，上級給我一個(gè)坐標(biāo)，我按計(jì)算機(jī)的指引，投下采用算機(jī)的指引，投下采用GPS導(dǎo)航的炸彈掉導(dǎo)航的炸彈掉頭就走，跟我玩游戲機(jī)沒哈兩樣。頭就走，跟我玩游戲機(jī)沒哈兩樣。” 這個(gè)例子是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中引用這個(gè)例子是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中引用GPS系統(tǒng)的系統(tǒng)的典型案例。我們反對戰(zhàn)爭，但

2、要想能更好的典型案例。我們反對戰(zhàn)爭，但要想能更好的維護(hù)世界和平，我們也需要了解維護(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)。全球定位系統(tǒng)這種現(xiàn)代地理信息技術(shù)。2021/7/243一、基本概念一、基本概念全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)：（Global Positioning System 簡稱簡稱GPS ）是是具有在海、陸、空具有在海、陸、空進(jìn)行全方位、實(shí)時(shí)進(jìn)行全方位、實(shí)時(shí)三維三維導(dǎo)航導(dǎo)航與與定位定位功功能的新一代衛(wèi)星導(dǎo)能的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)航與定位系統(tǒng) 。2021/7/2442021/7/2452021/7/2462021/7/247 在美國在美國,共同給列為共同給列為2

3、0世紀(jì)世紀(jì)“三大三大航天工程航天工程”.2021/7/248P1(x,y)P2(x,y,z)經(jīng)度經(jīng)度緯度緯度海拔海拔2021/7/249二、定位原理：顆衛(wèi)星定位一點(diǎn)二、定位原理：顆衛(wèi)星定位一點(diǎn)1234S1S3S4S2 3 32021/7/2410問題探討問題探討: 按照理論按照理論,我們知道要保證地面各點(diǎn)能我們知道要保證地面各點(diǎn)能接收到信息只要接收到信息只要3顆衛(wèi)星就可以了顆衛(wèi)星就可以了,為什么我為什么我們要用們要用4顆衛(wèi)星呢顆衛(wèi)星呢? 當(dāng)當(dāng)GPS收到收到3顆衛(wèi)星的信號，它只能顆衛(wèi)星的信號，它只能計(jì)算出計(jì)算出2維坐標(biāo)：經(jīng)度和緯度，這時(shí)它可維坐標(biāo)：經(jīng)度和緯度，這時(shí)它可能還會顯示高度數(shù)據(jù)，但這數(shù)據(jù)

4、是無效的。能還會顯示高度數(shù)據(jù)，但這數(shù)據(jù)是無效的。當(dāng)當(dāng)GPS能夠收到能夠收到4顆及以上衛(wèi)星的信號時(shí)，顆及以上衛(wèi)星的信號時(shí)，它能計(jì)算出本地的它能計(jì)算出本地的3維坐標(biāo)：維坐標(biāo)：經(jīng)度、緯度、經(jīng)度、緯度、高度。高度。2021/7/24112021/7/2412三、系統(tǒng)組成三、系統(tǒng)組成2021/7/2413用用戶戶設(shè)設(shè)備備地地面面控控制制1個(gè)主控站個(gè)主控站3個(gè)注入站個(gè)注入站5個(gè)監(jiān)控站個(gè)監(jiān)控站空空間間部部分分 24顆衛(wèi)星顆衛(wèi)星三、系統(tǒng)組成三、系統(tǒng)組成2021/7/24142021/7/24152021/7/24162021/7/2417地面監(jiān)控系統(tǒng)地面監(jiān)控系統(tǒng)（1 1）主控站）主控站（2 2）監(jiān)測站）監(jiān)測站

5、（3 3）注入站）注入站2021/7/2418監(jiān)測站監(jiān)測站獲取獲取GPSGPS數(shù)據(jù)數(shù)據(jù), ,并將并將數(shù)據(jù)送至主控站。數(shù)據(jù)送至主控站。主控站主控站-控制、調(diào)度衛(wèi)星?？刂?、調(diào)度衛(wèi)星。注入站注入站 將主控站的改正參將主控站的改正參數(shù)等注入每顆衛(wèi)星。數(shù)等注入每顆衛(wèi)星。2021/7/24192021/7/2420 主控站位于美國科羅拉多的斯平士主控站位于美國科羅拉多的斯平士（Colorado SpringsColorado Springs）的聯(lián)合空間執(zhí)行中心）的聯(lián)合空間執(zhí)行中心（CSOCCSOC），三個(gè)注入站分別設(shè)在），三個(gè)注入站分別設(shè)在大西洋、印度大西洋、印度洋和太平洋的三個(gè)美國軍事基地上，洋和太平洋

6、的三個(gè)美國軍事基地上，即大西洋即大西洋的阿松森島（的阿松森島（AscensionAscension）、印度洋的迭）、印度洋的迭哥哥伽西亞伽西亞( (島島Diego Garcia)Diego Garcia)和太平洋的夸和太平洋的夸賈林島賈林島Kwajalein),Kwajalein),五個(gè)監(jiān)測站設(shè)在主控站和五個(gè)監(jiān)測站設(shè)在主控站和三個(gè)注入站以及夏威夷島。三個(gè)注入站以及夏威夷島。 2021/7/24212021/7/24222021/7/24232021/7/2424導(dǎo)航型接收機(jī)導(dǎo)航型接收機(jī)2021/7/2425天線單元天線單元接收單元接收單元2021/7/2426授時(shí)接收機(jī)授時(shí)接收機(jī)2021/7/

7、24272021/7/2428空空間間由由2l顆工作衛(wèi)星和顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)顆在軌備用衛(wèi)星組成，星組成，24顆衛(wèi)星均勻分布在顆衛(wèi)星均勻分布在6個(gè)個(gè)軌道平面內(nèi)軌道平面內(nèi)地地 面面由分布在全球的由分布在全球的5個(gè)地面站個(gè)地面站(包括包括5個(gè)監(jiān)控個(gè)監(jiān)控站、站、1個(gè)主控站和個(gè)主控站和3個(gè)注入站，主控站和個(gè)注入站，主控站和注入站都位于監(jiān)控站里注入站都位于監(jiān)控站里)組成組成用用 戶戶導(dǎo)航型接收機(jī)、測地型接導(dǎo)航型接收機(jī)、測地型接收機(jī)、授時(shí)接收機(jī)收機(jī)、授時(shí)接收機(jī)2021/7/2429604顆；顆；902021/7/24302021/7/2431 軍事是軍事是GPSGPS技術(shù)最早的應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)最早的應(yīng)用

8、領(lǐng)域, ,主要是為主要是為各種軍事活動提供定位導(dǎo)航各種軍事活動提供定位導(dǎo)航. .在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，不僅陸、海、空三軍，而且許多高科技武器彈不僅陸、海、空三軍，而且許多高科技武器彈藥等，也都開始采用藥等，也都開始采用GPSGPS技術(shù)進(jìn)行定位導(dǎo)航。技術(shù)進(jìn)行定位導(dǎo)航。 目前精確制導(dǎo)武器復(fù)合制導(dǎo)的重要技術(shù)目前精確制導(dǎo)武器復(fù)合制導(dǎo)的重要技術(shù)手段。裝備手段。裝備GPSGPS制導(dǎo)系統(tǒng)之前制導(dǎo)系統(tǒng)之前, ,美軍美軍BGM-BGM-10C“10C“戰(zhàn)斧戰(zhàn)斧”巡航導(dǎo)彈誤差約為巡航導(dǎo)彈誤差約為9 9米；在其米；在其“慣慣性和地形匹配性和地形匹配”制導(dǎo)系統(tǒng)中加入制導(dǎo)系統(tǒng)中加入GPSGPS后，誤差后，誤差降至

9、降至3 3米，制導(dǎo)精度大大提高。米，制導(dǎo)精度大大提高。 2021/7/24322 2、民用、民用GPSGPS 主要用于交通車輛導(dǎo)航管理、主要用于交通車輛導(dǎo)航管理、航空器定位及導(dǎo)航，以及大地測航空器定位及導(dǎo)航，以及大地測量野外勘測、緊急求援、旅游探量野外勘測、緊急求援、旅游探險(xiǎn)、農(nóng)業(yè)監(jiān)測、生態(tài)研究等方面。險(xiǎn)、農(nóng)業(yè)監(jiān)測、生態(tài)研究等方面。3 3、GPSGPS在交通上的應(yīng)用在交通上的應(yīng)用2021/7/24332021/7/24342021/7/24352021/7/2436當(dāng)你外出旅游或者野外探險(xiǎn)的時(shí)候，為了當(dāng)你外出旅游或者野外探險(xiǎn)的時(shí)候，為了不迷失方向，請問你通常用哪些方法來辨不迷失方向，請問你通常

10、用哪些方法來辨別方向或確定你所在的位置？別方向或確定你所在的位置？ 2021/7/24374 4、戶外旅游探險(xiǎn)：、戶外旅游探險(xiǎn)： 余純順余純順在羅布泊探險(xiǎn)遇難時(shí)離最近的補(bǔ)給站在羅布泊探險(xiǎn)遇難時(shí)離最近的補(bǔ)給站僅幾百米。風(fēng)沙淹埋了前人走過的足跡，在茫茫僅幾百米。風(fēng)沙淹埋了前人走過的足跡，在茫?；哪杏挚视逐I的他終于倒下了。如果當(dāng)時(shí)他有荒漠中又渴又餓的他終于倒下了。如果當(dāng)時(shí)他有一臺一臺 GPSGPS接收機(jī)，慘劇又何以發(fā)生？接收機(jī)，慘劇又何以發(fā)生？ 在地廣人稀沒有任何參照物可用以辨別方向在地廣人稀沒有任何參照物可用以辨別方向的情況下，危險(xiǎn)無時(shí)無刻不在的情況下，危險(xiǎn)無時(shí)無刻不在, ,手持手持GPSGPS

11、接收機(jī)沿接收機(jī)沿著機(jī)中記錄的安全軌跡小心行進(jìn)，可安全返航。著機(jī)中記錄的安全軌跡小心行進(jìn)，可安全返航。 目前，許多休閑俱樂部圍繞目前，許多休閑俱樂部圍繞GPSGPS功能相繼推出功能相繼推出“穿越穿越”、“尋寶尋寶”、“野外拓展野外拓展”等都市游戲，豐富等都市游戲，豐富了人們周末生活，提高了人們生活品位，深得戶了人們周末生活，提高了人們生活品位，深得戶外運(yùn)動愛好者的歡迎。外運(yùn)動愛好者的歡迎。2021/7/2438內(nèi)置天線內(nèi)置天線翻頁翻頁光標(biāo)鍵光標(biāo)鍵定位鍵定位鍵輸入鍵輸入鍵顯示屏顯示屏導(dǎo)航鍵導(dǎo)航鍵開機(jī)鍵開機(jī)鍵退出鍵退出鍵圖圖1-12021/7/2439地平線地平線衛(wèi)星編號衛(wèi)星編號衛(wèi)星信號衛(wèi)星信號圖圖

12、1-21-22021/7/2440 C:C:定位定位 鍵，顯示鍵，顯示標(biāo)定位置畫面標(biāo)定位置畫面如圖如圖1-41-4所所示，經(jīng)緯度為示，經(jīng)緯度為N32N3203.23203.232，E118E11845.92345.923海拔高度海拔高度1717米等信息米等信息圖1-42021/7/24412021/7/2442GPS讓物流運(yùn)輸過程透明化讓物流運(yùn)輸過程透明化2021/7/24432021/7/24442021/7/2445通過車載通過車載 GPS, 可以在顯示屏可以在顯示屏上及時(shí)查看車上及時(shí)查看車輛所在的經(jīng)緯輛所在的經(jīng)緯度、運(yùn)行軌跡、度、運(yùn)行軌跡、速度、行進(jìn)方速度、行進(jìn)方向等向等車載電臺把定車載

13、電臺把定位信息發(fā)送給位信息發(fā)送給監(jiān)控中心，在監(jiān)控中心，在電子地圖上電子地圖上 顯顯示出來，可對示出來，可對車輛進(jìn)行調(diào)度車輛進(jìn)行調(diào)度指揮指揮城市公共汽車城市公共汽車調(diào)度管理，旅調(diào)度管理，旅游區(qū)車輛報(bào)警游區(qū)車輛報(bào)警與調(diào)度，海關(guān)、與調(diào)度，海關(guān)、公安、海防等公安、海防等部門對車輛的部門對車輛的調(diào)度與監(jiān)控調(diào)度與監(jiān)控2021/7/2446向用戶提供船舶位置、向用戶提供船舶位置、航速、航向信息、海航速、航向信息、海圖、海跡顯示圖、海跡顯示避免船只沖撞，避免船只沖撞，確保航行安全確保航行安全把自己的位置把自己的位置和航向發(fā)送到和航向發(fā)送到航海管理航海管理 中中 心心便于中心的跟便于中心的跟蹤、搜尋和救援蹤、搜

14、尋和救援空域航路、著空域航路、著陸、機(jī)場監(jiān)視陸、機(jī)場監(jiān)視和管理和管理實(shí)現(xiàn)空域劃分、空實(shí)現(xiàn)空域劃分、空中交通流量管理、中交通流量管理、飛行路徑管理飛行路徑管理2021/7/2447B解析：全球定位系統(tǒng)包括三大部分。解析：全球定位系統(tǒng)包括三大部分。即空間星座、地面控制系統(tǒng)和用戶系統(tǒng)。即空間星座、地面控制系統(tǒng)和用戶系統(tǒng)。2021/7/24482021/7/2449B2021/7/2450C2021/7/24512021/7/2452C解析：美軍使用的導(dǎo)彈采用全球定位系統(tǒng)枝術(shù)，實(shí)行定解析：美軍使用的導(dǎo)彈采用全球定位系統(tǒng)枝術(shù)，實(shí)行定位轟炸，煙霧不會產(chǎn)生形響。位轟炸，煙霧不會產(chǎn)生形響。2021/7/245

15、3 1、在沙漠中迷路時(shí)，可用哪種方式獲、在沙漠中迷路時(shí)，可用哪種方式獲知自己所處的具體位置信息（知自己所處的具體位置信息（ ）A. 指南針指南針 B. GPS設(shè)備設(shè)備C. 遙感圖像遙感圖像 D. 地形圖地形圖 2、在海灣戰(zhàn)爭中，美英聯(lián)軍的制導(dǎo)、在海灣戰(zhàn)爭中，美英聯(lián)軍的制導(dǎo)導(dǎo)彈不受濃煙、沙塵的影響，是因?yàn)椴扇?dǎo)彈不受濃煙、沙塵的影響，是因?yàn)椴扇×耍耍?）A、RS技術(shù)技術(shù) B、GPS技術(shù)技術(shù)C、GIS技術(shù)技術(shù) D、空間分析技術(shù)、空間分析技術(shù)BB目目錄錄面面板板開開關(guān)關(guān)知識點(diǎn)導(dǎo)航知識點(diǎn)導(dǎo)航2021/7/2454課堂鞏固 3、 導(dǎo)航、授時(shí)和測距全球定位系統(tǒng)導(dǎo)航、授時(shí)和測距全球定位系統(tǒng)由由24顆衛(wèi)星組成，分布在顆衛(wèi)星組成，