全球定位系统及其应用.ppt

（1） （2） 全球定位系统的特点 (1)全球，全天候工作。 (2)能为用户提供连续、实时的三维位置、三维速度和精密时间，不受天气的影响。 (3)定位精度高：单机定位精度优于10米，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。 (4)功能多，应用广：随着人们对GPS认识的加深，GPS不仅在测量、导航、测速、测时等方面取得更广泛的应用．而且其应用领域不断扩大。 【 阅读指导 】 车载 GPS 的功用 【 阅读指导 】 GPS 在航海、航空导航中的应用 * 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。 一、全球定位系统(GPS) 具有海陆空进行全方位、实时三维导航与定位功能的新一带卫星导航与定位系统。 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 1.概念： 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，他告诉你这里离王家村10千米。你于是打开地图，找到王家村，以它为圆心，按比例尺在地图上画一个半径相当于10千米的圆（图Ａ）。 然后你又遇到了另外一个路人，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）。这就是三边测量术的原理。 2.原理： 如图GPS接收机接收GPS卫星A、B、C传来的信号，“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。 GPS定位原理 GPS的定位原理与“三边测量术”原理相似。不同的是3颗卫星代替了3个村子，地图上平面的圆变成了三维的球面。 3.组成： 24颗卫星星座 空间部分 请思考：读右图，①相邻两个GPS星座卫星轨道平面之间的夹角是多少度?(　　) ②每个卫星轨道上各有几颗卫星?它们两两相隔多少度? (　　　　) 60度 4颗，90度 思考： （3）利用GPS定位时，地面上任何一点，在任一时刻，地面上空至少要有几颗卫星？ A、1颗 B、2颗 C、3颗 D、4颗 （4）无论是在飞机或汽车上，还是在野外旅行考察，只要拥有手机大小的GPS信号接受机，你就能随时知道自己所在地的： A、季节 B、天气 C、地理坐标 D、气候 [D] [C] 1个主控站 3个注入站 5个监控站 地面控制 GPS信号接收机 利用GPS卫星提供的高精度时间进行授时 定位精度高，仪器结构复杂，价格较贵 能够实时给出载体的位置和速度，价格便宜，应用广泛 特点 用于天文台及无线电通讯 用于精密大地测量 用于运动载体的导航，分为车载型、航海型、航空型和星载型 应用 授时接收机 测地接收机 导航接收机 类型 （3）用户设备 空间部分 地面监控系统 用户设备部分 全球定位系统 由24颗卫星组成（其中3颗备用），分布在6个轨道平面上。 主要是GPS接收机 提供与定位相关的参数和时间信息 主要用于监测和控制卫星及其各种设备的运行 可以确定接收机所在点的位置、速度、到航路终点的距离和航向等信息 3.组成： （2）地面监控系统对卫星进行监测和调控。 4.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。 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，并将经过的地点、路线记录下来，方便返回时用；计算两点的距离，实现坐标系之间的相互转换；计算日出、日落时间 不需要地面设备，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 夜晶显示，导航画面清晰，配有背景灯，方便夜间操作，功能齐全 手持型GPS接受机多为导航使用 功能 优点 性能 应用领域 手持型GPS接收机 （P98阅读） 中国——“北斗”卫星 （P97活动） 美国——最早、最成熟 俄罗斯——GLONASS 欧洲——“伽利略”计划 日本——准天顶卫星导航系统 澳大利亚——LOCATA 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