全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用

3.3全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用在伊拉克戰(zhàn)爭中，曾經(jīng)有記者問一位飛行員：“你知道去轟炸哪個城市嗎？”

飛行員回答：“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，跟我玩游戲機沒啥兩樣?！边@個例子是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中引用GPS系統(tǒng)的典型案例。我們反對戰(zhàn)爭，但要想能更好的維護世界和平，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)。

一、全球定位系統(tǒng)(GPS)具有海陸空進行全方位、實時三維導航與定位功能的新一帶衛(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(nèi)適時進行導航、定位的系統(tǒng)1.概念：三邊測量術(shù)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(shù)的原理。2.原理：如圖GPS接收機接收GPS衛(wèi)星A、B、C傳來的信號，“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。GPS定位原理GPS的定位原理與“三邊測量術(shù)”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。3.組成：（1）24顆衛(wèi)星星座空間部分請思考：讀右圖，①相鄰兩個GPS星座衛(wèi)星軌道平面之間的夾角是多少度?()②每個衛(wèi)星軌道上各有幾顆衛(wèi)星?它們兩兩相隔多少度?()60度4顆，90度思考：（3）利用GPS定位時，地面上任何一點，在任一時刻，地面上空至少要有幾顆衛(wèi)星？A、1顆B、2顆C、3顆D、4顆（4）無論是在飛機或汽車上，還是在野外旅行考察，只要擁有手機大小的GPS信號接受機，你就能隨時知道自己所在地的：A、季節(jié)B、天氣C、地理坐標D、氣候[D][C]（2）1個主善控站3個注專入站5個監(jiān)倉控站地面谷控制GP售S信號憑接收灘機類型導航接收機測地接收機授時接收機應(yīng)用用于運動載體的導航，分為車載型、航海型、航空型和星載型用于精密大地測量用于天文臺及無線電通訊特點能夠?qū)崟r給出載體的位置和速度，價格便宜，應(yīng)用廣泛定位精度高，儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較貴利用GPS衛(wèi)星提供的高精度時間進行授時（3）用悉戶設(shè)傳備空間部分地面監(jiān)控系統(tǒng)用戶設(shè)備部分全球昨定位花系統(tǒng)由24顆衛(wèi)星組成（其中3顆備用），分布在6個軌道平面上。主要是GPS接收機提供與定位相關(guān)的參數(shù)和時間信息主要用于監(jiān)測和控制衛(wèi)星及其各種設(shè)備的運行可以確定接收機所在點的位置、速度、到航路終點的距離和航向等信息3.組成咱：（2）地面言監(jiān)控妙系統(tǒng)谷對衛(wèi)驅(qū)星進最行監(jiān)雁測和歇調(diào)控儲。4.工作獵過程艦：（1）向GP斗S衛(wèi)星淘發(fā)送黎導航亦定位倡信號（3）用戶忠系統(tǒng)蓬接受GP懼S衛(wèi)星田發(fā)射彩的信頭號后釣進粗行導施航、椒定位禿。全球搖定位陣系統(tǒng)裙的特爸點(1姥)全球父，全腿天候線工作。(2濕)能為陡用戶粘提供連續(xù)、實時品的三節(jié)維位塔置、三維狡速度和精密赤時間，不受積天氣的影坐響。(3腔)定位彈精度謊高：單胞機定們位精挖度優(yōu)沒于10米，查采用夾差分滾定位機，精絡(luò)度可澆達厘蹈米級備和毫蜂米級怒。(4盼)功能局多，反應(yīng)用輔廣：隨形著人泛們對GP蔽S認識壤的加香深，GP竊S不僅盤在測錦量、午導航部、測籌速、門測時為等方膏面取逝得更槳廣泛疤的應(yīng)霸用．扇而且羅其應(yīng)總用領(lǐng)喚域不翼斷擴是大。應(yīng)用領(lǐng)域性能優(yōu)點功能手持型GPS接受機多為導航使用夜晶顯示，導航畫面清晰，配有背景燈，方便夜間操作，功能齊全不需要地面設(shè)備，只要收到衛(wèi)星信號，就能快速定位，不受天氣、行政區(qū)域的限制能夠計算當?shù)氐膰H標準時間，處于運動狀態(tài)還能指出正北方，并將經(jīng)過的地點、路線記錄下來，方便返回時用；計算兩點的距離，實現(xiàn)坐標系之間的相互轉(zhuǎn)換；計算日出、日落時間手持恩型GP嶄S接收布機（P98閱讀太）中國——軌“北斗月”衛(wèi)漲星（P97活動邁）美國——最早攏、最蠟成熟俄羅斤斯——早GL解ON積AS須S歐洲——澤“伽利稈略”顛計劃日本——準天融頂衛(wèi)吃星導橡航系艱統(tǒng)澳大閘利亞——LO百CA爺TA全球犧定位取系統(tǒng)儲是美彈國從強本世御紀70年代杜開始椅研制續(xù)，歷凍時20年，現(xiàn)耗資20槍0億美承元，離于19溫94年全響面建暴成，竄具有蹈在海翼、陸鈴、空郊進行嶼全方煉位實蜻時三悟維導擴航與容定位余能力竭的新乳一代動衛(wèi)星攪導航伏與定頌位系物統(tǒng)。目前滋的全滿球覆六蓋率妖為98廉%。在美甲國,G窮PS全球磁衛(wèi)星桃定位帶技術(shù)稍與“狐阿波南羅”幼飛船勾登月,航天音飛機普升空,共同翁給列尤為20世紀談“三滔大航替天工祖程”二、習接收雙機信致號的叉解讀柔與操竟作表示癥接收僑機所悟在的鉗經(jīng)緯果度位攝置數(shù)字季表示判被接殖收信玻號的去衛(wèi)星過編號膨，黑缸色柱分長短飽表示端信號耗的強沒弱。衛(wèi)星他分布碗圖描危繪了泛在你斜處位客置（瞎圓心芒）仰香望天柄空能從搜索嬌到的狂衛(wèi)星舌，大極圓表臺示地錫平線律，小茶圓為巾抬以45紫°角仰濁望天撇空的梁范圍報，越厘靠近慰中心盞，衛(wèi)矩星信呀號越莖強。它能煮夠?qū)嵄蹠r測供量“膜四度拆”：經(jīng)度鉗、緯殃度、遵高度削、速譽度1、定怒位:2、導徐航:我現(xiàn)化在在副哪里蕉？我要病去哪命里？甩如何膀去？二、殺全球解定位撈系統(tǒng)港與定貞位導膽航軍事上、交雞通、傷郵電緊、地拆礦、與建筑上、農(nóng)筋業(yè)、雪氣象跟、土伴地管兼理、赤金融劈燕、測裕繪、真救援烏、公促安等鄙。3、作話用:4、應(yīng)供用:1.GP鏟S在軍末事上公的應(yīng)忍用軍事蘭是GP舟S技術(shù)唉最早底的應(yīng)籠用領(lǐng)童域,主要楊是為久各種嘆軍事終活動襖提供去定位榜導航.在現(xiàn)尚代戰(zhàn)匯爭中褲，不景僅陸銜、海朱、空誦三軍裳，而涼且許煎多高夜科技爽武器稼彈藥旨等，騙也都燒開始撇采用GP濁S技術(shù)鏡進行址定位劈燕導航醉。伊拉悲克戰(zhàn)鈴爭中GP杯S制導要武器設(shè)占有肉很大替的比鼠重.海灣盈戰(zhàn)爭算中美啟軍幾踢乎所侵有的登坦克萄、裝馬甲車賽、飛旁機、恒艦船失、各監(jiān)級指忙揮部顏和陸援軍小旦分隊放都裝夕備了GP歌S接收至機，翠總數(shù)勻超過5萬部暮。在扇軌的16顆GP螞S衛(wèi)星陽，每尼天可虎提供19小時嶼的三掠維數(shù)烈據(jù)，拖精度10謎-里1折6米，料測速長精度0拉.1米/秒。2.民用GP煮S主要白用于賠交通這車輛淋導航刮管理非、航成空器橫定位裕及導哲航，最以及地震渡監(jiān)測、緊浩急求雪援、棕旅游誼探險必、農(nóng)志業(yè)監(jiān)席測、稈生態(tài)膏研究度等方顛面。GP華S地面解形變望分析第技術(shù)疫在我找國98年抗纏洪救陵災(zāi)工博作中松發(fā)揮蔽了極襖其重江要的剩作用壓?！鹃喿x車指導】車載GP匆S的功映用信息接收信息發(fā)射應(yīng)用領(lǐng)域通過嗽車載GP灘S,可以序在顯工示屏上及企時查悠看車輛所僚在的堤經(jīng)緯度、睬運行俱軌跡西、速度邊、行下進方向等車載早電臺貧把定位信軋息發(fā)婚送給監(jiān)控泛中心攪，在電子甜地圖上顯示出徹來，杠可對車輛痰進行廟調(diào)度指揮城市公共拆汽車調(diào)度培管理異，旅游區(qū)獎車輛坦報警與調(diào)裝度，僚海關(guān)洽、公安季、?？》赖炔块T首對車階輛的調(diào)度糠與監(jiān)擁控3、測飽量方嘆面本次醫(yī)測量吸除采號用19似75年時矩的傳劫統(tǒng)測幻玉量方幸法外神，還謀采取GP蔽S測量棚系統(tǒng)幻玉。珠穆鐘朗瑪餃峰高賤度最喝新測季量結(jié)毛果為88恨44炭.4摟3米辭參數(shù)萌：珠揚穆朗青瑪峰茂峰頂疫巖石踩面高首程測妥量精副度±0險.2司1米；伐峰頂御冰雪月深度3.樹50米。姐原19惹75年公粉布的渴珠峰棕高程倆數(shù)據(jù)捉停止盼使用脆。20升05年10月9日上耕午10時，長國家社測繪咱局局矮長陳暴邦柱錘宣布屢珠穆盲朗瑪睜峰高停度最民新測僚量結(jié)付果：地處臭北回萌歸線拘以北5°，在也崇山舉峻嶺淚之間光，幽神深而爪綿長蜘地躺等臥著部一條“巨龍”——世界兇上最吐深和抄最長做的峽毒谷，19法98年10月，強中國間國務(wù)碰院正撕式批差準將恨這一疾世界容最大巧峽谷抵科學枯地定歪名為——雅魯些藏布粱大峽隨谷。其峽純谷核買心河軌段平淺均深衡度為50扣00米，查最深員處達53園82米，宿峽谷塵長49申6.配3千米混，遠躲遠超茅過了梯此前孫認為復(fù)是世誕界第旅一的金秘魯隔科爾麥卡大飯峽谷相（深32術(shù)00米）撕。雅賽魯藏漠布大瘡峽谷權(quán)最窄賽處為74米容，一宴般寬數(shù)在80至20芹0米之竊間。廢世淹界上惜最大限的峽喘谷－冷－美來國科倦羅拉呢多大島峽谷,也是普地球酒上自響然界7大奇泥景之鍛一。兵該渠大峽心谷全移長34睜7千米,寬6至29千米,深16羞00米,位于胞美國為西部旬亞利化桑那滲州北妨部的片凱巴余布高匆原。雅魯昂藏布格江大欣峽谷孔的基楊本特染點可藝以用陡十個喪字來少概括斯：高糧、壯擾、深顏、潤鍛、幽撫、長總、險優(yōu)、低乳、奇簽、秀天。通過GP名S定位牧和監(jiān)嶼控管隙理系續(xù)統(tǒng)可輝以對錘遇有筐險情撐或發(fā)跳生事周故的火車輛購進行矩緊急地援助懸。監(jiān)國控臺洽的電黃子地勾圖可傅顯示情求助英信息鐘和報蒼警目簡標，石規(guī)劃闊出最廊優(yōu)援許助方涉案，慮并以微報警莊聲、怪光提濕醒值口班人陳員進滾行應(yīng)大急處滲理。4、緊梅急援薄助案例膀：20規(guī)05年8月10日傍欲晚六禾點左悄右，此飛達GP校S監(jiān)控察中心垃接到礙要求險查詢久粵S4旺HX漸XX車輛絹位置漲的電醬話，訴原來央駕駛脆該車蘆輛的嘆趙先釀生當歷天下飲午被炒一伙坊歹徒讓劫持西了，廊這伙返歹徒留打電皆話給鑄趙先絮生的笛親人找勒索寧金錢賠，飛腹達監(jiān)擋控中隆心迅用速查休出該矩車輛須停放即在惠楊州市盟惠環(huán)旺鎮(zhèn)離淚莞惠哄公路草約10勉0米的嫌地方債，并燃將情伸況通教知了葉公司豆的負膚責人攻。傍膛晚七飲點半團，飛注達公指司人兵員到應(yīng)達現(xiàn)息場，的利用箱先進偽的專飽用設(shè)霞備，屈很快打發(fā)現(xiàn)終該車膚輛，膀為了咳不打繡草驚搏蛇，否指示廳監(jiān)控舉中心拔將車雷輛斷崇油斷剩電。蠟后來靜，在交當?shù)胤鞜舻拇髸缌ψ穯尾断轮欤瑢⒚匾幻晏铰犓μ搶嵷數(shù)馁\鏈抓獲勸。警伏察根糾據(jù)他沙提供聞的指弊示很迅快找榴回了然被劫改持了帆的趙驚先生啦，人巖和車夠都完吹好無圓損。斥經(jīng)審撿訊，扁該團戰(zhàn)伙共聾有八殃人，椅專門揉伺機違對東獸莞的天車主嘉進行牌綁架糠勒索游，已材多次鑒作案輝，想甲不到縫這次利栽在晴衛(wèi)星趟定位瘡手里醬。在20簽06年的“五一”黃金唱周，12位北知京戶班外運拳動愛犯好者種在內(nèi)底蒙古割庫布探其沙組漠進飯行徒柄步穿友越時鬧被困屑，其不中一奔位隊溫員不廊幸遇伏難。黎由于鍋遇險笨地點勾位于午沙漠御深處肚，給倚搜救褲工作快帶來秘很大郊困難李。所項幸的惕是探瀉險隊饅員們?yōu)╇S身瞞帶了GP跳S全球等衛(wèi)星蛋定位話手持補機，捧通過GP氣S定位顏準確煤地向鑼救援浸人員冒報告滔了遇弟險地怠點的爆經(jīng)緯爹度坐吐標，包救援溫人員敘也通能過GP疫S定位抖，在疑茫茫賽沙漠餃中找午到了顛被困帖隊員想。這梨次意景外，逝讓更器多人厘知道泉了GP射S這個武名詞潮。如農(nóng)果沒原有GP降S，在伸沒有紀向?qū)鞯那榍r下卸，這映樣的掉沙漠愧穿越禿與救籠援幾恨乎是件不可慣想象滅的。在旅浩游及漢野外槐考察洞中的濃應(yīng)用在旅鴿游及振野外廊考察柜中，敗比如筋到風貪景秀此麗的沙地區(qū)既去旅刪游，撤到原譽始大興森林暮、雪郵山峽憲谷或牙者大仰沙漠叫地區(qū)服去進瘡行野籮外考翅察，GP杯S接收旦機是或你最每忠實慎的向貨導。診可以耗隨時捎知道喉你所拳在的抬位置援及行剃走速擠度和鮮方向秒，窩使你裕不會烤迷失初路途問。5、農(nóng)確業(yè)方咐面（1）精劃準農(nóng)有業(yè)耕弊作利用GP泛S技術(shù)艙，配仗合遙扣感技騰術(shù)（RS）和姐地理五信息擦系統(tǒng)蟲（GI蔥S），碎能夠姑做到餅監(jiān)測士農(nóng)作聾物產(chǎn)瓶量分腔布、蕩土奸壤成從分和陣性質(zhì)測分布膝、做針到合古理施蒸肥、佛播種嘩和噴坊灑農(nóng)擦藥，濫節(jié)約敬費用銜、降盾低成僚本、社達到王增加儉產(chǎn)量接提高琴效益停的舌目的沸。利罵用差語分GP巖S技術(shù)惠可以室做到腐：土盼壤養(yǎng)毒分分更布調(diào)測查相、詞監(jiān)測儉作物碧產(chǎn)量片、慮合理戴施肥摟，精拾確農(nóng)巴業(yè)管掃理。在作壤物生鬧長期勒的管索理中要，利汪用遙壩感圖厚象并陷結(jié)合GP掙S可繪震出作睬物色賽彩變充化圖均。利拍用GP轎S定位慈采集倘一定拘數(shù)量呀的氣土壤獎及作目物樣桶品進產(chǎn)行分綁析，撕可以肚繪制賭出作紀物生什長的郊不同歌時期趣的土祝壤含鵲量的販系列竿分布脅圖。柱這氏樣可丙以做闊到精敵確地愛對作芒物生司長進餐行管氣理。5、農(nóng)底業(yè)方酷面（2）在圣林業(yè)令管理催方面卡的應(yīng)鳥用GP站S技術(shù)苗在確辟定林霉區(qū)面籃積，只估算藝木材租量，疑計算察可采幣伐木籍材面蹄積，赴確定撒原始汗森林名、道句路位為置，用對承森林屠火災(zāi)考周邊隆測量挽，尋晉找水岔源和彩測定劣地區(qū)凳界線斤等方裝面可嫌以發(fā)叫揮其沃獨特棵的重伍要的驚作用診。嚼在森告林中囑進行渴常規(guī)點測量觸相當傘困難限，而GP捕S定位甚技術(shù)齊可以伍發(fā)揮乏它的汁優(yōu)越而性，綁精確閑測定薄森林時位置恢和最面積棍，繪摧制精湖確的眠森林節(jié)分布偵圖。（3）GP辦S技術(shù)炮用于沃森林縮慧防火它是到在飛必機的擔環(huán)動柏儀上送安裝德熱紅屢外系蒼統(tǒng)和GP雁S接收驚機，仁使丑用這掛些機塌載設(shè)弊備來朽確定穗火災(zāi)撥位置似，并都迅速狗向地掉面站以報告松。（4）魚潛群定高位精確焦的農(nóng)鍛業(yè)航嘉空導死航專業(yè)盆精準賄農(nóng)業(yè)煎野外寫數(shù)據(jù)戲采集替軟精確另自動津?qū)Ш娇?、自動濃駕駛厚輔助傾系統(tǒng)專業(yè)設(shè)的農(nóng)踩業(yè)平刮行收愚割、屆播種節(jié)選項6、休攝閑娛見樂把全芒球定斯位系竿統(tǒng)（Gl昏ob鞠al秘P暈os氣it畏io抓ni攜ng嬸S嘆ys些te絹m藍-柱GP惡S）比佛喻成饞八爪恰魚，密是因邊為它賴所觸雁及的沙行業(yè)按相當握廣泛冬，非“八爪”以蔽勞之，拴可以觸說人懸類的小想像悉力有局多寬灰，其好應(yīng)用墾就有地多廣豎。目仇前掌醋上型駛導航僚接收巴機已肢經(jīng)問烤世。赤可望征不久者會生墻產(chǎn)出協(xié)手表桐式的GP嫌S導航膛接收熟機。謎攜帶絲式和使裙用就反更方齡便。虹可以找說，GP互S的應(yīng)碰用將叢進入假人們川的日鎖常生鎮(zhèn)活，繞其應(yīng)脖用前望景非閑常廣香闊。GP盒S的應(yīng)婦用，趕也許奏僅受豪人們喇的想奏像力見制約柔?！鹃喿x驕指導】GP應(yīng)S在航起海、椒航空南導航引中的遙應(yīng)用應(yīng)用類型應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用作用航海應(yīng)用航空應(yīng)用向用默戶提荷供船格舶位娃置、航速情、航盼向信茶息、鞋海圖、貸海跡欄顯示避免考船只既沖撞叨，確保芽航行懲安全把自刪己的振位置和航那向發(fā)股送到航海陶管理炸中帳心便于厘中心宮的跟蹤、汪搜尋傍和救瓜援空域?qū)俸铰非?、著陸、拉機場勵監(jiān)視和管家理實現(xiàn)業(yè)空域綁劃分壩、空中交桑通流哭量管勇理、飛行竹路徑德管理“3S呆”技術(shù)蛙的區(qū)海別1.在沙敏漠中鉤迷路煎時，病可用障哪種