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(shū) 地理 必修第3冊(cè)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(zhēng)中，曾經(jīng)有記者問(wèn)一位飛行在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中，曾經(jīng)有記者問(wèn)一位飛行員：?jiǎn)T：“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(jí)給我一個(gè)坐標(biāo)，我按計(jì)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(méi)哈兩樣。頭就走，跟我玩游戲機(jī)沒(méi)哈兩樣?！?這個(gè)例子是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中引用這個(gè)例子是現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中引用GPS系統(tǒng)的系統(tǒng)的典型案例。我們反對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)，但

2、要想能更好的典型案例。我們反對(duì)戰(zhàn)爭(zhēng)，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(jiǎn)稱簡(jiǎn)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(guó)在美國(guó),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(wèn)題探討問(wèn)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(hào)，它只能顆衛(wèi)星的信號(hào)，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(huì)顯示高度數(shù)據(jù)，但這數(shù)據(jù)

4、是無(wú)效的。能還會(huì)顯示高度數(shù)據(jù)，但這數(shù)據(jù)是無(wú)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(hào)時(shí)，顆及以上衛(wèi)星的信號(hào)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(cè)站）監(jiān)測(cè)站

5、（3 3）注入站）注入站2021/7/2418監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)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(guó)科羅拉多的斯平士主控站位于美國(guó)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(guó)軍事基地上，洋和太平洋

6、的三個(gè)美國(guó)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(cè)站設(shè)在主控站和五個(gè)監(jiān)測(cè)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(cè)地型接導(dǎo)航型接收機(jī)、測(cè)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(dòng)提供定位導(dǎo)航各種軍事活動(dòng)提供定位導(dǎo)航. .在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)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(kāi)始采用藥等，也都開(kāi)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(cè)航空器定位及導(dǎo)航，以及大地測(cè)量野外勘測(cè)、緊急求援、旅游探量野外勘測(cè)、緊急求援、旅游探險(xiǎn)、農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)、生態(tài)研究等方面。險(xiǎn)、農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)、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(qǐng)問(wèn)你通常用哪些方法來(lái)辨不迷失方向，請(qǐng)問(wèn)你通常

10、用哪些方法來(lái)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(guò)的足跡，在茫茫僅幾百米。風(fēng)沙淹埋了前人走過(guò)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(tái)一臺(tái) 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(méi)有任何參照物可用以辨別方向在地廣人稀沒(méi)有任何參照物可用以辨別方向的情況下，危險(xiǎn)無(wú)時(shí)無(wú)刻不在的情況下，危險(xiǎn)無(wú)時(shí)無(wú)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(lè)部圍繞目前，許多休閑俱樂(lè)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(dòng)愛(ài)好者的歡迎。外運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者的歡迎。2021/7/2438內(nèi)置天線內(nèi)置天線翻頁(yè)翻頁(yè)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(kāi)機(jī)鍵開(kāi)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(hào)衛(wèi)星編號(hào)衛(wèi)星信號(hào)衛(wèi)星信號(hào)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(huà)面標(biāo)定位置畫(huà)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(guò)程透明化讓物流運(yùn)輸過(guò)程透明化2021/7/24432021/7/24442021/7/2445通過(guò)車載通過(guò)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(tái)把定車載

13、電臺(tái)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(lái)，可對(duì)示出來(lái)，可對(duì)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(mén)對(duì)車輛的部門(mén)對(duì)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(chǎng)監(jiān)視陸、機(jī)場(chǎng)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(huì)產(chǎn)生形響。位轟炸，煙霧不會(huì)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(zhēng)中，美英聯(lián)軍的制導(dǎo)、在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)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(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)航知識(shí)點(diǎn)導(dǎo)航2021/7/2454課堂鞏固 3、 導(dǎo)航、授時(shí)和測(cè)距全球定位系統(tǒng)導(dǎo)航、授時(shí)和測(cè)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，