高中地理必修三gps課件

1、軍用GPS的出現(xiàn)，為軍事現(xiàn)代化提供了強有力的支持?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭中，GPS被成功地應用于導彈的精確制導、軍事部署與調(diào)度、戰(zhàn)略策略與指揮等一系列軍事行動中。從軍用到民用全球定位系統(tǒng)無所不在一.全球定位系統(tǒng) GPS還可以應用于飛機、 汽車、船舶行駛中的定位與導航；可以為行人、探險者、旅游者確定方向及目標；能夠幫助郵遞員、送貨商迅速找到目的地。信息社會中，GPS正在進入我們的生活。 GPSGPS，美國從本世紀，美國從本世紀7070年代開始研制，年代開始研制，歷時歷時2020年，耗資年，耗資200200億美元，于億美元，于19941994年年全面建成，具有在海、陸、空進行全方全面建成，具有在海、陸、空進行全

2、方位實時三維導航與定位能力的新一代衛(wèi)位實時三維導航與定位能力的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)。目前的全球覆蓋率星導航與定位系統(tǒng)。目前的全球覆蓋率為為98%98%，它能夠?qū)崟r測量，它能夠?qū)崟r測量“四度四度”：經(jīng)：經(jīng)度、緯度、高度、速度。度、緯度、高度、速度。GPS的發(fā)展歷程第一階段為方案論證和初步設計階第一階段為方案論證和初步設計階段。段。從從19731973年到年到19791979年，共發(fā)射了年，共發(fā)射了4 4顆試驗衛(wèi)星。研制了地面接收機及顆試驗衛(wèi)星。研制了地面接收機及建立地面跟蹤網(wǎng)。建立地面跟蹤網(wǎng)。第二階段為全面研制和試驗階段第二階段為全面研制和試驗階段。從從19791979年到年到1984198

3、4年，又陸續(xù)發(fā)射了年，又陸續(xù)發(fā)射了7 7顆試驗衛(wèi)星。研制了各種用途的接顆試驗衛(wèi)星。研制了各種用途的接收機。實驗表明，收機。實驗表明，GPSGPS定位精度遠遠定位精度遠遠超過設計標準。超過設計標準。 第三階段為實用組網(wǎng)階段第三階段為實用組網(wǎng)階段。19891989年年2 2月月4 4日第一顆日第一顆GPSGPS工作衛(wèi)星發(fā)射成工作衛(wèi)星發(fā)射成功，表明功，表明GPSGPS系統(tǒng)進入工程建設階系統(tǒng)進入工程建設階段。段。19931993年底實用的年底實用的GPSGPS網(wǎng)即網(wǎng)即(21+3)GPS(21+3)GPS星座已經(jīng)建成，今后將星座已經(jīng)建成，今后將根據(jù)計劃更換失效的衛(wèi)星。根據(jù)計劃更換失效的衛(wèi)星。（三大子系統(tǒng)

4、）空間星座地面監(jiān)控系統(tǒng)用戶系統(tǒng) 使用使用2424顆高度約顆高度約2.022.02萬千米的衛(wèi)星組成萬千米的衛(wèi)星組成衛(wèi)星星座。衛(wèi)星星座。21+321+3顆衛(wèi)星均為近圓形軌道顆衛(wèi)星均為近圓形軌道，運行周期約為，運行周期約為1111小時小時5858分，分布在六分，分布在六個軌道面上（每軌道面四顆），軌道傾個軌道面上（每軌道面四顆），軌道傾角為角為5555度。衛(wèi)星的分布使得在全球的任度。衛(wèi)星的分布使得在全球的任何地方，任何時間都可觀測到四顆以上何地方，任何時間都可觀測到四顆以上的衛(wèi)星，并能保持良好定位解算精度的的衛(wèi)星，并能保持良好定位解算精度的幾何圖形。這就提供了在時間上連續(xù)的幾何圖形。這就提供了在時間

5、上連續(xù)的全球?qū)Ш侥芰ΑＨ驅(qū)Ш侥芰Α?地面監(jiān)控部分包括四個監(jiān)控間、一個上行注入地面監(jiān)控部分包括四個監(jiān)控間、一個上行注入站和一個主控站。監(jiān)控站設有站和一個主控站。監(jiān)控站設有GPSGPS用戶接收機、用戶接收機、原子鐘、收集當?shù)貧庀髷?shù)據(jù)的傳感器和進行數(shù)原子鐘、收集當?shù)貧庀髷?shù)據(jù)的傳感器和進行數(shù)據(jù)初步處理的計算機。監(jiān)控站的主要任務是取據(jù)初步處理的計算機。監(jiān)控站的主要任務是取得衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)并將這些數(shù)據(jù)傳送至主控站。得衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)并將這些數(shù)據(jù)傳送至主控站。主控站設在范登堡空軍基地。主控站主要任務主控站設在范登堡空軍基地。主控站主要任務是收集各監(jiān)控站對是收集各監(jiān)控站對GPSGPS衛(wèi)星的全部觀測數(shù)據(jù)，利衛(wèi)星的全

6、部觀測數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)計算每顆用這些數(shù)據(jù)計算每顆GPSGPS衛(wèi)星的軌道和時鐘改正衛(wèi)星的軌道和時鐘改正值。上行注入站也設在范登堡空軍基地。它的值。上行注入站也設在范登堡空軍基地。它的任務主要是在每顆衛(wèi)星運行至上空時把這類導任務主要是在每顆衛(wèi)星運行至上空時把這類導航數(shù)據(jù)及主控站的指令注入到衛(wèi)星。這種注入航數(shù)據(jù)及主控站的指令注入到衛(wèi)星。這種注入對每顆對每顆GPSGPS衛(wèi)星每天進行一次。衛(wèi)星每天進行一次。 用戶接受系統(tǒng)主要由以無線電傳感和計用戶接受系統(tǒng)主要由以無線電傳感和計算機技術支撐的算機技術支撐的GPSPSGPSPS衛(wèi)星接收機和衛(wèi)星接收機和GPSGPS數(shù)據(jù)處理軟件構成。數(shù)據(jù)處理軟件構成。GPSG

7、PS接收機能捕獲、接收機能捕獲、跟蹤衛(wèi)星，接收、放大跟蹤衛(wèi)星，接收、放大GPSGPS信號并對信號信號并對信號進行解調(diào)和濾波處理，還原出進行解調(diào)和濾波處理，還原出GPSGPS發(fā)送的發(fā)送的導航電文，解求信號在站星前傳播時間導航電文，解求信號在站星前傳播時間和載波相位差，實時的獲得導航定位數(shù)和載波相位差，實時的獲得導航定位數(shù)據(jù)或采用后處理的方式獲得定位、測速據(jù)或采用后處理的方式獲得定位、測速、定時等數(shù)據(jù)。、定時等數(shù)據(jù)。監(jiān)測站獲取GPS數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)送至主控站。主控站控制、調(diào)度衛(wèi)星。注入站將主控站的改正參數(shù)等注入每顆衛(wèi)星。組成組成:GPS:GPS衛(wèi)星接收機衛(wèi)星接收機GPSGPS數(shù)據(jù)處理軟件數(shù)據(jù)處理軟件

8、 任務任務: :能夠能夠捕獲捕獲到按一定衛(wèi)星高度到按一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測截止角所選擇的待測衛(wèi)星的信號衛(wèi)星的信號，實時地計算出測站的三維坐標，甚實時地計算出測站的三維坐標，甚至三維速度和時間。至三維速度和時間。 手表和手機上的手表和手機上的GPSGPS 手持型的手持型的GPSGPS 測繪使用的測繪使用的GPSGPS 航空與航海使用的航空與航海使用的GPSGPS 應用領域性能優(yōu)點功能手持型手持型 GPS 接收機接收機多為導多為導航使用航使用液晶顯液晶顯示，導示，導航畫面航畫面清晰，清晰，配有背配有背景燈，景燈，方便夜方便夜間操作間操作功能鍵功能鍵齊全齊全不需要地不需要地面輔助設面輔助設備

9、，只要備，只要收到衛(wèi)星收到衛(wèi)星信號，就信號，就能快速定能快速定位，不受位，不受天氣、行天氣、行政區(qū)域的政區(qū)域的限制限制能夠計算當?shù)氐哪軌蛴嬎惝數(shù)氐膰H標準時間，國際標準時間，處于運動狀態(tài)還處于運動狀態(tài)還能指出能指出 北方北方向，并將經(jīng)過的向，并將經(jīng)過的地點、路線記錄地點、路線記錄下來，方便返回下來，方便返回時用；計算兩點時用；計算兩點間的距離，實現(xiàn)間的距離，實現(xiàn)坐標系間的相互坐標系間的相互轉換；計算日出、轉換；計算日出、日落時間日落時間1.GPS1.GPS靜態(tài)導航定位與動態(tài)導航定位靜態(tài)導航定位與動態(tài)導航定位靜態(tài)定位中靜態(tài)定位中，GPSGPS接收機在接收機在捕獲和跟蹤捕獲和跟蹤GPSGPS衛(wèi)星的

10、過程中衛(wèi)星的過程中固定不變，接收機高精度地固定不變，接收機高精度地測量測量GPSGPS信號的傳播時間，利信號的傳播時間，利用用GPSGPS衛(wèi)星在軌的已知位置，衛(wèi)星在軌的已知位置，解算出接收機天線所在位置解算出接收機天線所在位置的三維坐標。的三維坐標。動態(tài)定位動態(tài)定位則是用則是用GPSGPS接收機側定一接收機側定一個運動物體的運行軌跡。個運動物體的運行軌跡。GPSGPS信號信號接收機所位于的運動物體叫做載接收機所位于的運動物體叫做載體（如航行中的船艦，空中的飛體（如航行中的船艦，空中的飛機，行走的車輛等）。載體上的機，行走的車輛等）。載體上的GPSGPS接收機天線在跟蹤接收機天線在跟蹤GPSGP

11、S衛(wèi)星的衛(wèi)星的過程中相對地球而運動，接收機過程中相對地球而運動，接收機用用GPSGPS信號實時地測得運動載體的信號實時地測得運動載體的狀態(tài)參數(shù)（瞬間三維位置和三維狀態(tài)參數(shù)（瞬間三維位置和三維速度）速度）2.GPS2.GPS的用途的用途 GPSGPS最初就是為軍方提供精確定位最初就是為軍方提供精確定位而建立的，至今它仍然由美國軍方而建立的，至今它仍然由美國軍方控制。軍用控制。軍用GPSGPS產(chǎn)品主要用來確定產(chǎn)品主要用來確定并跟蹤在野外行進中的士兵和裝備并跟蹤在野外行進中的士兵和裝備的坐標、給海中的軍艦導航、為軍的坐標、給海中的軍艦導航、為軍用飛機提供位置和導航信息等。用飛機提供位置和導航信息等。

12、目前目前GPSGPS系統(tǒng)的應用已經(jīng)十分廣泛系統(tǒng)的應用已經(jīng)十分廣泛，我們可以應用，我們可以應用GPSGPS信號進行海空信號進行?？蘸完懙氐膶Ш?、導彈的制導、大地和陸地的導航、導彈的制導、大地測量哥工程側量的精密定位、時間測量哥工程側量的精密定位、時間的傳遞和速度的測量等。的傳遞和速度的測量等。.車載GPS的功用信息接收信息接收 信息發(fā)射信息發(fā)射應用領域應用領域通過車載GPS，可以在顯示屏上及時查看車輛所在的經(jīng)緯度、運行軌跡、速度、行進方向等車載電臺把定位信息發(fā)送給監(jiān)控中心，在電子地圖上顯示出來，可對車輛進行調(diào)度指揮城市公共汽車調(diào)度管理，旅游區(qū)車輛報警與調(diào)度，海關、公安、海防等部門對車輛的調(diào)度與監(jiān)

13、控.GPS在航海、航空導航中的應用應用應用類型類型應用領域應用領域應用作用應用作用航海航海應用應用向用戶提供船舶位置向用戶提供船舶位置、航速、航向信息、航速、航向信息、海圖、海跡顯示海圖、海跡顯示避免船只沖撞，確避免船只沖撞，確保航行安全保航行安全 把自己的位置和航向把自己的位置和航向發(fā)送到航海管理中心發(fā)送到航海管理中心便于中心的跟蹤、便于中心的跟蹤、搜尋和救援搜尋和救援航空航空應用應用空域航路、著陸、機空域航路、著陸、機場監(jiān)視和管理場監(jiān)視和管理實現(xiàn)空域劃分、空實現(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3.GPS3.GPS應用應用特點：全天候、高精度（民用碼：特點

14、：全天候、高精度（民用碼：利用差分技術，可以得到小于利用差分技術，可以得到小于5 5米米的精度）、自動測量、實時性。的精度）、自動測量、實時性。功能：功能： （1 1）定位）定位。 （2 2）導航：）導航：是一個技術門類的總稱，它是引導是一個技術門類的總稱，它是引導飛機、船舶、以及個人安全、準確飛機、船舶、以及個人安全、準確地沿著選定的路線，準時到達目的地沿著選定的路線，準時到達目的地的一種手段。地的一種手段。簡言之，導航的基本功能是回答三簡言之，導航的基本功能是回答三個問題：個問題： 我現(xiàn)在在哪里？我要去我現(xiàn)在在哪里？我要去哪里？如何去？哪里？如何去？.具體應用：定位與導航軍事軍事：19991999年科索沃戰(zhàn)爭中大量使用。年科索沃戰(zhàn)爭中大量使用。（后方司令部可通過全球定位系統(tǒng)，時（后方司令部可通過全球定位系統(tǒng)，時刻掌握在前線的特種部隊的位置。隊員刻掌握在前線的特種部隊的