高中地理第三章地理信息技术应用3.3全球定位系统及其应用课件湘教版必修3 (2)

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1、3.3全球定位系统及其应用教学目标新课标要求:1.简述GPS的基本工作原理。2.结合实例，说出GPS在交通、旅游、导航、军事、野外勘探等领域中的应用。教学重点：1.全球定位系统（GPS）的概念、发展阶段和组成2.全球定位系统（GPS）的应用教学难点：全球定位系统（GPS）的组成和应用阅读：1999年3月28日北京时间5时，北约向南联盟发动了第四轮空袭。英勇的南联盟击落了美国F-117隐形飞机。当中弹的F-117战机的飞行员从座舱弹出的一瞬间，他就被包括全球卫星定位系统在内的一些感应装置跟踪，高悬于太空的卫星迅速将有关信息传送给北约军事指挥部，营救小组仅用20分钟就将飞行员救走。这个

2、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，我们就需要了解GPS——全球定位系统这种现代地理信息技术。一、全球定位系统（一）概念：（GlobalPositioningSystem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。[阅读指导]GPS的起源在卫星定位系统出现之前，远程导航与定位主要用无线电导航系统。1．无线电导航系统缺点：覆盖的工作区域小；电波传播受大气影响；定位精度不高。2．卫星定位系统最早的卫星定位系统是美国的子午仪系统(TRANSIT)，1958年研制．1964年正式投入使用。由于该

3、系统卫星数目较少(5～6颗)，无法提供连续的实时三维导航，而且精度也不算高。为满足军事部门和民用部门对连续实时和三维导航的迫切要求，1973年美国国防部制定了GPS计划。3．GPS发展历程GPS实施计划共分三个阶段：第一阶段为方案论证和初步设计阶段。从1973年到1979年，共发射了4颗试验卫星。研制了地面接收机及建立地面跟踪网。第二阶段为全面研制和试验阶段。从1979年到1984年，又陆续发射了7颗试验卫星。研制了各种用途的接收机。实验表明，GPS定位精度远远超过设计标准。第三阶段为实用组网阶段。1989年2月4日第一颗GPS工作卫星发射成功，表明GPS系统进入工程建设阶段。19

4、93年底实用的GPS网即(21+3)GPS星座已经建成，今后将根据计划更换失效的卫星。（二）GPS组成返回．全球定位系统的组成系统结构空间位置组成和分布全球定位系统GPS空间星座地面监控系统用户系统空间由2l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个轨道平面内地面由分布在全球的5个地面站(包括1个主控站、3个注入站和5个监控站，主控站和注入站都位于监控站里)组成用户接收机硬件（天线单元和接收单元）、GPS数据处理软件等用户设备空间部分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为了减少误差，一般要求4颗卫星，用

5、于定位的4颗卫星称为定位星座。地面监控部分主控站位于美国科罗拉多的斯平士（ColoradoSprings）的联合空间执行中心（CSOC），三个注入站分别设在大西洋、印度洋和太平洋的三个美国军事基地上，即大西洋的阿松森（Ascension）岛、印度洋的狄哥·伽西亚(DiegoGarcia)和太平洋的卡瓦加兰(Kwajalein),五个监测站设在主控站和三个注入站以及夏威夷岛。返回卫星上各种设备是否正常工作,是否一直沿预定轨道运行,要由地面设备监控(三).GPS接收机的类型类型应用特点导航型接收机测地型接收机授时接收机根据用途分类．GPS接收机分为导航型接收机、测地型接收机和授时接收机

6、。用户设备类型应用特点用于运动载体的导航，分为车载型、航海型、航空型和星载型能够实时给出载体的位置和速度，价格便宜，应用广泛测地接收机定位精度高，仪器结构复杂，价格较贵授时接收机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用于精密大地测量和精密工程测量导航接收机测地型接收机天线单元接收单元授时接收机［阅读指导］手持型CPS接收机应用领域性能优点功能手持型GPS接收机多为导航使用液晶显示，导航画面清晰，配有背景灯，方便夜问操作．功能键齐全不需要地面辅助设备，只要收到卫星信号，就能快速定位，不受天气、行政区域的限制能够计算当地的国际标准时间，处于运动状态还能指出正北方向

7、，并将经过的地点、路线记录下来，方便返回时用；计算两点间的距离，实现坐标系间的相互转换；计算日出、日落时间②地面监控系统对卫星进行监测和调控。GPS卫星的工作过程：①向GPS卫星发送导航定位信号③用户系统接受GPS卫星发射的信号后进行导航、定位。（P97）：卫星导航定位系统的新时代20世纪80年代，苏联也建立了自己的卫星定位导航。目前，欧洲也在建立自己的卫星定位导航系统，称为“伽利略计划”。而我国也成功地研制了“北斗导航系统”，并投入运营，这标志着中国在这一领域也已经