四全球定位系统认识和设备使用.pptx
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全球定位系统(GPS)使用 教学PPT课件
全球定位系统（GPS）使用
内容
1、 2、 3、
GPS简介 GPS定位原理 GPS测量的特点
全球定位系统（Global Positioning System， 简称GPS）是美国从20世纪70年代开始研制 的用于军事部门的新一代卫星导航与定位系统， 历时20年，耗资200多亿美元，分三阶段研制， 陆续投入使用，并于1994年全面建成。GPS 是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统， 它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实 时性的精密三维导航与定位功能，而接收机、数据处理 软件及其终端设备（如计算机）等组成。GPS 接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择 的待测卫星的信号，跟踪卫星的运行，并对信 号进行交换、放大和处理，再通过计算机和相 应软件，经基线解算、网平差，求出GPS接收 机中心（测站点）的三维坐标。
2、 GPS定位原理
GPS定位是根据测量中的距离交会定点原理实 现的。如图15所示，在待 测点Q设置GPS接 收机，在某一时刻tk同时接收到3颗（或3颗以 上）卫星S1、S2、S3所发出的信号。通过数 据处理和计算，可求得该时刻接收机天线中心 （测站点）至卫星的距离ρ1、ρ2、ρ3。根据 卫星星历可查到该时刻3颗卫星的三维坐标 （Xj，Yj，Zj），j＝1，2，3，从而由公式解 算出Q点的三维坐标（X，Y，Z）：
图15 GPS定位原理
3、 GPS测量的特点
①测量精度高。 ②测站间无需通视。 ③观测时间短。 ④仪器操作简便。 ⑤全天候作业。 ⑥提供三维坐标。 ⑦功能多、应用广
1、 GPS简介
GPS主要由空间卫星星座、地面监控站及用 户设备三部分构成。
（1）GPS空间卫星星座由21颗工作卫星和3颗 在轨备用卫星组成。卫星用L波段的两个无线 电载波向广大用户连续不断地发送导航定位信 号，导航定位信号中含有卫星的位置信息，使 卫星成为一个动态的已知点。
内容
1、 2、 3、
GPS简介 GPS定位原理 GPS测量的特点
全球定位系统（Global Positioning System， 简称GPS）是美国从20世纪70年代开始研制 的用于军事部门的新一代卫星导航与定位系统， 历时20年，耗资200多亿美元，分三阶段研制， 陆续投入使用，并于1994年全面建成。GPS 是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统， 它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实 时性的精密三维导航与定位功能，而接收机、数据处理 软件及其终端设备（如计算机）等组成。GPS 接收机可捕获到按一定卫星高度截止角所选择 的待测卫星的信号，跟踪卫星的运行，并对信 号进行交换、放大和处理，再通过计算机和相 应软件，经基线解算、网平差，求出GPS接收 机中心（测站点）的三维坐标。
2、 GPS定位原理
GPS定位是根据测量中的距离交会定点原理实 现的。如图15所示，在待 测点Q设置GPS接 收机，在某一时刻tk同时接收到3颗（或3颗以 上）卫星S1、S2、S3所发出的信号。通过数 据处理和计算，可求得该时刻接收机天线中心 （测站点）至卫星的距离ρ1、ρ2、ρ3。根据 卫星星历可查到该时刻3颗卫星的三维坐标 （Xj，Yj，Zj），j＝1，2，3，从而由公式解 算出Q点的三维坐标（X，Y，Z）：
图15 GPS定位原理
3、 GPS测量的特点
①测量精度高。 ②测站间无需通视。 ③观测时间短。 ④仪器操作简便。 ⑤全天候作业。 ⑥提供三维坐标。 ⑦功能多、应用广
1、 GPS简介
GPS主要由空间卫星星座、地面监控站及用 户设备三部分构成。
（1）GPS空间卫星星座由21颗工作卫星和3颗 在轨备用卫星组成。卫星用L波段的两个无线 电载波向广大用户连续不断地发送导航定位信 号，导航定位信号中含有卫星的位置信息，使 卫星成为一个动态的已知点。
GPS使用方法PPT课件
➢ 2004年1月10日中国与欧洲合作对伽俐略系统进行初 次测试，精度可达5cm
➢ 美国的GPS系统精度说明书可达10m，实际上大于15 米或更大。 GPS定位可到街道，而可Galileo，则可找 到家门。
➢ 目前，伽俐略系统的建设还未完成，进展缓慢。
4我国的北斗导航系统
2000年，首先建成北斗导航试验系统，使我国成为 继美、俄之后的世界上第三个拥有自主卫星导航系 统的国家。
▪ 伪距定位
➢ 采用伪距观测值，既可以是C/A码伪距，也可以是P码 伪距。
➢ 优点是数据处理简单，对定位条件的要求低，可以非 常容易地实现实时定位；
➢ 缺点是观测值精度低，C/A 码伪距观测值的精度一般 为3米，而P码伪距观测值的精度一般也在30个厘米左 右
▪ 载波相位定位
➢ 采用载波相位观测值，即L1、L2或它们的某种线性组 合。
三、GPS组成
* 空间部分 * 地面控制部分 * 用户设备
用户设备
接收设备 接收卫星信号
空间卫星星座 GPS图示
24颗卫星发射信号 卫星轨道、时间数据及 辅助资料信息
地面监控
中央控制系统 时间同步 跟踪卫星定位
▪ 空间部分
➢ 由24颗卫星（21颗工作卫星和3颗备用卫星）组成，分 布在6个轨道面内，每个轨道4颗卫星。每条轨道与赤 道面的夹角是55º，轨道平均高度为 20183km。每颗卫 星每天约有5小时在地平线以上，同时位于地平线以上 的卫星 数随时间和地点而异，最少4颗，最多11颗。
5.4 全球定位系统
一、全球卫星导航系统GNSS
(Global Navigation Satellite System)
➢依靠数十颗导航卫星组成的导航星座，对地面、 海面、空中的物体包括低轨航天器进行实时、 连续、全天候的精确导航、定位和定时的技术 系统。
全球定位系统课件(共38张ppt)
救援
定位
可对消防人员、救护人员、交通警察进行应急 调遣，从而提高紧急事件处理部门对火灾、犯 罪现场、交通事故等紧急事件的反应效率
农业 定位 利用GPS进行定位获取农田信息，从而实施精 准耕作
强化专练
1. 2005年5月22日我国成功进行珠峰登顶测量，这
次测量除采用1975年的传统测量方法外，还采用
3.信息查询
为用户提供主要物标，如旅游景点、 宾馆、医院等数据库，用户能够在电子地 图上根据需要进行查询。查询资料可以文 字、语言及图像的形式显示，并在电子地 图上显示其位置。同时，监测中心可以利 用监测控制台对区域内任意目标的所在位 置进行查询，车辆信息将以数字形式在控 制中心的电子地图上显示出来。
4.话务指挥
指挥中心可以监测区域内车辆的 运行状况，对被监控车辆进行合理调 度。指挥中心也可随时与被跟踪目标 通话，实行管理。
材料 我国在各大中城市合理布局了许多110 指挥中心。110指挥中心在接到报警后，能在 最短的时间内指挥警车到达出事地点。为了提 高出警率，许多城市在配备巡逻车的同时大量 地应用地理信息技术。
应用领域 主要功能
具体用途
军事
主要用来给航行中的军舰、飞机及导 弹等设施提供定位和导航信息，同时 定位导航 也广泛应用于野外行进中单兵和移动 装备的定量、资 源勘探、地壳运动观测、地籍测量等 领域
交通
定位 导航
对车辆进行跟踪、调度管理、合理分配车辆， 从而以最快的速度响应用户的乘车或配送请求， 降低能源消耗，节省运行成本。同时，GPS对 车辆还具有导航功能
特点：（1）全天候，不受天气影响； （2）全球覆盖； （3）三维定速定时高精度； （4）快速省时高效率； （5）应用广泛、多功能。
全球定位系统及其应用PPT课件
普通高中课程标准实验教科书 地理 必修•第3册
沅陵一中高二地理备课组
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，跟我玩游戏机没哈两样。”
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。
.
10
[跨越障碍] 全球定位系统的特点是什么
(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。
道平面上的卫星比两边相邻轨道平面上的相 应卫星超前30度。
.
14
.
15
(2)地面监控系统
对于导航定位来说．GPS卫星是一 动态已知点。星的位置是依据卫星发射 的星历——描述卫星运动及其轨道的参 数算得的。每颗GPS卫星所播发的星历 是由地面监控系统提供的。
.
16
卫星上的各种设备是否正常工作以及卫星是 否一直沿着预定轨道运行，都要由地面设备 进行监测和控制。地面监控系统另一重要作 用是保持各颗卫星处于同一时间标准—— GPS时间系统。这就需要地面站监测各颗卫
星的时间求出钟差。然后由地面注入站发给 卫星，卫星再由导航电文发给用户设备。 GPS工作卫星的地面监控系统包括:
沅陵一中高二地理备课组
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，跟我玩游戏机没哈两样。”
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。
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[跨越障碍] 全球定位系统的特点是什么
(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。
道平面上的卫星比两边相邻轨道平面上的相 应卫星超前30度。
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(2)地面监控系统
对于导航定位来说．GPS卫星是一 动态已知点。星的位置是依据卫星发射 的星历——描述卫星运动及其轨道的参 数算得的。每颗GPS卫星所播发的星历 是由地面监控系统提供的。
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卫星上的各种设备是否正常工作以及卫星是 否一直沿着预定轨道运行，都要由地面设备 进行监测和控制。地面监控系统另一重要作 用是保持各颗卫星处于同一时间标准—— GPS时间系统。这就需要地面站监测各颗卫
星的时间求出钟差。然后由地面注入站发给 卫星，卫星再由导航电文发给用户设备。 GPS工作卫星的地面监控系统包括:
全球定位系统及其应用 (共21张PPT)
浙江金华三名儿童走失超40小时
已是晚上10点，深山里的金华浦江大畈乡上河村却并不宁静……
湘教版地理必修三 第三章第三节
全球定位系统及其应用
钱清中学
学考要求
1、了解全球定位系统（GPS）的概念、基本组成和工作过程； 2、 卫星导航系统的新时代； 3、说明GPS的在定位导航中的应用。
GPS为何物？
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。21.8.2821.8.2821:12:5121:12:51August 28, 2021 14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年8月28日星期六下午9时12分51秒21:12:5121.8.28 15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年8月下午9时12分21.8.2821:12August 28, 2021 16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021年8月28日星期六9时12分51秒21:12:5128 August 2021 17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。下午9时12分51秒下午9时12分21:12:5121.8.28
钱清中学
柯桥中学
9、要学生做的事，教职员躬亲共做；要学生学的知识，教职员躬亲共学；要学生守的规则，教职员躬亲共守。21.8.2821.8.28Saturday, August 28, 2021 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。21:12:5121:12:5121:128/28/2021 9:12:51 PM 11、只有让学生不把全部时间都用在学习上，而留下许多自由支配的时间，他才能顺利地学习……（这）是教育过程的逻辑。21.8.2821:12:5121:12Aug-2128-Aug-21 12、要记住，你不仅是教课的教师，也是学生的教育者，生活的导师和道德的引路人。21:12:5121:12:5121:12Saturday, August 28, 2021
湘教版地理必修3《全球定位系统及其应用》课件
智能化和自动化水平提升
随着人工智能和大数据技术的发展，全球定位系统的智能化和自动化 水平将得到进一步提升，为用户提供更加便捷、高效的服务。
全球定位系统的未来展望
拓展应用领域
随着全球定位系统技术的不断进步和应用需求的不断增长，其应用 领域将进一步拓展，包括智能交通、无人机、智能农业等领域。
融合其他技术
GPS通过接收来自至少四个卫星的信 号，计算出接收机的位置和时间，广 泛应用于导航、定位、测量等领域。
全球定位系统的组成
空间部分
由24颗卫星组成，其中21颗为工 作卫星，3颗为备用卫星。这些 卫星分布在6个轨道平面上，每
个轨道平面有4颗卫星。
地面控制部分
由一个主控站、一个数据注入站 和若干个监测站组成，用于监测 卫星的工作状态和轨道信息，并
全球定位系统的发展趋势
实时性增强
随着技术的不断进步，全球定位系统的实时性越来越强，能够为用户 提供更快速、更准确的位置信息。
精度不断提高
全球定位系统的定位精度已经达到了厘米级，未来还有望进一步提高， 以满足更广泛的应用需求。
多频段和多模态发展
全球定位系统将向多频段和多模态方向发展，为用户提供更多选择和 更丰富的数据信息。
全球定位系统及其应用课 件
• 全球定位系统简介 • 全球定位系统的应用 • 全球定位系统的优势和局限性 • 全球定位系统的发展趋势和未来展望 • 案例分析
01
全球定位系统简介
全球定位系统的定义
全球定位系统（GPS）是一种基于空 间的无线导航卫星系统，它利用导航 卫星来测量地球上任何地点和时间的 经纬度、高度、速度等信息。
农业生产效率。
土地测量
全球定位系统用于土地测量和地籍 管理，提高测量精度和数据可靠性。
随着人工智能和大数据技术的发展，全球定位系统的智能化和自动化 水平将得到进一步提升，为用户提供更加便捷、高效的服务。
全球定位系统的未来展望
拓展应用领域
随着全球定位系统技术的不断进步和应用需求的不断增长，其应用 领域将进一步拓展，包括智能交通、无人机、智能农业等领域。
融合其他技术
GPS通过接收来自至少四个卫星的信 号，计算出接收机的位置和时间，广 泛应用于导航、定位、测量等领域。
全球定位系统的组成
空间部分
由24颗卫星组成，其中21颗为工 作卫星，3颗为备用卫星。这些 卫星分布在6个轨道平面上，每
个轨道平面有4颗卫星。
地面控制部分
由一个主控站、一个数据注入站 和若干个监测站组成，用于监测 卫星的工作状态和轨道信息，并
全球定位系统的发展趋势
实时性增强
随着技术的不断进步，全球定位系统的实时性越来越强，能够为用户 提供更快速、更准确的位置信息。
精度不断提高
全球定位系统的定位精度已经达到了厘米级，未来还有望进一步提高， 以满足更广泛的应用需求。
多频段和多模态发展
全球定位系统将向多频段和多模态方向发展，为用户提供更多选择和 更丰富的数据信息。
全球定位系统及其应用课 件
• 全球定位系统简介 • 全球定位系统的应用 • 全球定位系统的优势和局限性 • 全球定位系统的发展趋势和未来展望 • 案例分析
01
全球定位系统简介
全球定位系统的定义
全球定位系统（GPS）是一种基于空 间的无线导航卫星系统，它利用导航 卫星来测量地球上任何地点和时间的 经纬度、高度、速度等信息。
农业生产效率。
土地测量
全球定位系统用于土地测量和地籍 管理，提高测量精度和数据可靠性。
全球定位系统认识和设备使用
项目四 GPS全球定位系统认识 和设备使用
任务一、认识GPS系统的组成
一、任务内容
（一）全球定位系统简介
1964 年，美国海军建成了第一个卫星导航系统—— 子午仪卫星导航系统。
1967 年，前苏联也发射了自己的导航卫星——宇宙 192。
1973年，美国国防部批准其海陆空三军联合研制新 一代卫星导航系统，即授时和测距导航卫星，或者 称全球定位系统（Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System，NAVSTAR/GPS）， 简称 GPS 系统。
2003年3月24日张真清驾驶的渝A18785货车在行驶至 泸州市叙永县时，发生特大交通事故。事故发生后，
叙永县交警通知了重庆ABB公司，益民公司与重庆 ABB公司于第二天赶到事故现场，对车祸现场进行了 拍照，并于当天下午将残存的硅钢片另行装车后运
回了重庆，存放在重庆ABB公司库房。同时，驾驶员 张真清在事发当天亦通知了车主周锡勇，周锡勇接
（4）会进行货物运输保险费用的计算。
【案例导入】
运输合同纠纷案例 原告：重庆益民运输服务有限公司 委托代理人秦大东，重庆华之岳律师事务所律
师。 被告：重庆华伟汽车运输有限公司 委托代理人李果，重庆渝一律师事务所律师。 被告：
简要案情：
2002年8月1日重庆ABB公司(委托方)与益民公司(承运方)签订合同，合同约定，承运范围为委托方所 属货物在中国境内的运输，有效期从2002年8月25日起至2005年2月20日止。委托方每月25日向承运 方发送当月所发生运输业务采购订单。委托方所属货物均已办理保险，承运方可不再办理保险。承 运方必须按规定对车辆及人员进行必要的险种保险。货物从装上承运方的运输工具起，至委托方指 定卸货地点卸货并交接完毕止，如承运方人为原因或对货物所采取的防护措施不力而导致货差、货 损，委托方有权向承运方提出索赔。此外，双方还对付款条件、不可抗力、合同的变更和解除等进 行了约定。2003年3月20日中山ABB变压器有限公司将87.111吨的硅钢片交付给重庆ABB公司，重庆 ABB公司委托益民公司进行运输。因重庆ABB公司此次委托益民运输托运的硅钢片数量较大，益民公 司遂将其中一部分硅钢片转交给他人进行运输。2003年3月20日益民公司作为委托方，华伟公司作为 承运方签订了《承运合同》，合同主要内容为：承运方承运人张真清(身份证号51021280326253)，驾 驶证号(5102096529)，车牌号渝A18785，于2003年3月20日为委托方承运自广东中山至重庆的货物硅 钢片一车，货物总价值75万元。在运输过程中，根据所运货物的要求，在货物原包装基础上，承运 方应采取必要的防尘、防潮、防损、防腐等措施，并对货物进行加固，确保货物安全，委托方不承 担由此所发生的费用。承运方必须按规定对车辆、人中及货物进行必要的险种保险(货险30万元人民 币)，保险费已含在运价中;在货物装卸、承运中，如因承运方违反操作规程造成的货损、人伤，由承 运方承担责任;货物从装上承运方的运输工具起至委托方指定卸货并交接完毕为止，发生的货差、货 损、意外，延时及其他任何情况给委托方及货主所造成的损失，由承运方负责任赔偿，同时承运方 不能当场一次性赔偿或双方一时不能签订赔偿协议，承运方则自愿先将车辆押给委托方，待赔偿在 双方约定的时间内全部结束后，到委托方处取车。委托方在货物验收合格并收到承运方的正式运输 发票后，当天付款。此外，合同还注明硅钢片重量为26.066吨。合同签订后益民公司在合同上加盖 了公章，承运人张真清在合同上签名。双方在签订合同时，张真清向益民公司出示了机动车行驶证， 行驶证上主要载明：号牌号码渝A18785，车辆类型为重型厢式货国王，车主为重庆华伟公司。合同 签订后，益民公司将重庆ABB公司所属的26.066吨硅钢片交付给张真清运输。
任务一、认识GPS系统的组成
一、任务内容
（一）全球定位系统简介
1964 年，美国海军建成了第一个卫星导航系统—— 子午仪卫星导航系统。
1967 年，前苏联也发射了自己的导航卫星——宇宙 192。
1973年，美国国防部批准其海陆空三军联合研制新 一代卫星导航系统，即授时和测距导航卫星，或者 称全球定位系统（Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System，NAVSTAR/GPS）， 简称 GPS 系统。
2003年3月24日张真清驾驶的渝A18785货车在行驶至 泸州市叙永县时，发生特大交通事故。事故发生后，
叙永县交警通知了重庆ABB公司，益民公司与重庆 ABB公司于第二天赶到事故现场，对车祸现场进行了 拍照，并于当天下午将残存的硅钢片另行装车后运
回了重庆，存放在重庆ABB公司库房。同时，驾驶员 张真清在事发当天亦通知了车主周锡勇，周锡勇接
（4）会进行货物运输保险费用的计算。
【案例导入】
运输合同纠纷案例 原告：重庆益民运输服务有限公司 委托代理人秦大东，重庆华之岳律师事务所律
师。 被告：重庆华伟汽车运输有限公司 委托代理人李果，重庆渝一律师事务所律师。 被告：
简要案情：
2002年8月1日重庆ABB公司(委托方)与益民公司(承运方)签订合同，合同约定，承运范围为委托方所 属货物在中国境内的运输，有效期从2002年8月25日起至2005年2月20日止。委托方每月25日向承运 方发送当月所发生运输业务采购订单。委托方所属货物均已办理保险，承运方可不再办理保险。承 运方必须按规定对车辆及人员进行必要的险种保险。货物从装上承运方的运输工具起，至委托方指 定卸货地点卸货并交接完毕止，如承运方人为原因或对货物所采取的防护措施不力而导致货差、货 损，委托方有权向承运方提出索赔。此外，双方还对付款条件、不可抗力、合同的变更和解除等进 行了约定。2003年3月20日中山ABB变压器有限公司将87.111吨的硅钢片交付给重庆ABB公司，重庆 ABB公司委托益民公司进行运输。因重庆ABB公司此次委托益民运输托运的硅钢片数量较大，益民公 司遂将其中一部分硅钢片转交给他人进行运输。2003年3月20日益民公司作为委托方，华伟公司作为 承运方签订了《承运合同》，合同主要内容为：承运方承运人张真清(身份证号51021280326253)，驾 驶证号(5102096529)，车牌号渝A18785，于2003年3月20日为委托方承运自广东中山至重庆的货物硅 钢片一车，货物总价值75万元。在运输过程中，根据所运货物的要求，在货物原包装基础上，承运 方应采取必要的防尘、防潮、防损、防腐等措施，并对货物进行加固，确保货物安全，委托方不承 担由此所发生的费用。承运方必须按规定对车辆、人中及货物进行必要的险种保险(货险30万元人民 币)，保险费已含在运价中;在货物装卸、承运中，如因承运方违反操作规程造成的货损、人伤，由承 运方承担责任;货物从装上承运方的运输工具起至委托方指定卸货并交接完毕为止，发生的货差、货 损、意外，延时及其他任何情况给委托方及货主所造成的损失，由承运方负责任赔偿，同时承运方 不能当场一次性赔偿或双方一时不能签订赔偿协议，承运方则自愿先将车辆押给委托方，待赔偿在 双方约定的时间内全部结束后，到委托方处取车。委托方在货物验收合格并收到承运方的正式运输 发票后，当天付款。此外，合同还注明硅钢片重量为26.066吨。合同签订后益民公司在合同上加盖 了公章，承运人张真清在合同上签名。双方在签订合同时，张真清向益民公司出示了机动车行驶证， 行驶证上主要载明：号牌号码渝A18785，车辆类型为重型厢式货国王，车主为重庆华伟公司。合同 签订后，益民公司将重庆ABB公司所属的26.066吨硅钢片交付给张真清运输。
全球定位系统及其应用课件—高中地理湘教版必修PPT
全球定位系统及其应用课件—高中地 理湘教 版必修P PT优秀 课件（ 实用教 材）
全球定位系统及其应用课件—高中地 理湘教 版必修P PT优秀 课件（ 实用教 材）
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全球定位系统及其应用课件—高中地 理湘教 版必修P PT优秀 课件（ 实用教 材）
一、全球定位系统
全球定位系统（Global positioning system，简称GPS）
概念：具有海陆 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。
它能够实时测量“四度”：经度、纬度、高度、速度。
阅读
导航与定位技术的发展
在GPS使用之前，远程导航与定位主要采用无线 电系统。但无线电导航覆盖的工作区域小，电波传 播受大气影响，因此定位精度不高。1958 年，美国 研制了世界上最早的卫星定位系统——子午仪系统 (TRANSIT), 1964年正式投入使用。由于该系统卫星 数目只有五六颗，无法提供连续的实时三维导航， 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，美国从1973年开始筹 建全球定位系统，1989 年开始发射工作卫星， 1994 年全部建成投入使用，研制耗资200多亿美元。
GPS信 号接收机
空间位置组成和分布空间由21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
5个监控站、1个主控站和3个注入站
用户 接收机硬件、GPS数据处理软件等用户设备。
硬件由天线单元和接受单元两大部分组成。返回
GPS接收机 全球定位系统及其应用课件—高中地理湘教版必修PPT优秀课件（实用教材）
全球定位系统及其应用课件—高中地 理湘教 版必修P PT优秀 课件（ 实用教 材）
全球定位系统及其应用课件—高中地 理湘教 版必修P PT优秀 课件（ 实用教 材）
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全球定位系统及其应用课件—高中地 理湘教 版必修P PT优秀 课件（ 实用教 材）
一、全球定位系统
全球定位系统（Global positioning system，简称GPS）
概念：具有海陆 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。
它能够实时测量“四度”：经度、纬度、高度、速度。
阅读
导航与定位技术的发展
在GPS使用之前，远程导航与定位主要采用无线 电系统。但无线电导航覆盖的工作区域小，电波传 播受大气影响，因此定位精度不高。1958 年，美国 研制了世界上最早的卫星定位系统——子午仪系统 (TRANSIT), 1964年正式投入使用。由于该系统卫星 数目只有五六颗，无法提供连续的实时三维导航， 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，美国从1973年开始筹 建全球定位系统，1989 年开始发射工作卫星， 1994 年全部建成投入使用，研制耗资200多亿美元。
GPS信 号接收机
空间位置组成和分布空间由21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
5个监控站、1个主控站和3个注入站
用户 接收机硬件、GPS数据处理软件等用户设备。
硬件由天线单元和接受单元两大部分组成。返回
GPS接收机 全球定位系统及其应用课件—高中地理湘教版必修PPT优秀课件（实用教材）
全球定位系统及其应用课件—高中地 理湘教 版必修P PT优秀 课件（ 实用教 材）
全球定位系统及其应用ppt
地 理 信息 系 统
对 地 理空 间数 据 计算机系统 进 行输 入、 管理、 分析和表达
3S的关系
遥感
获取
全球定 位系统
空间定位
地理信息
管理、查 询、更新、 空间分析、 应用评价
地 理 信 息 系 统
四.数字地球 概念 数字化的地球，即把整个地球信息进行数字 化后，有计算机网络来管理的技术系统。并将 不同空间时间的自然、人文的大量信息，按地 理坐标，从区域到全球进行整合。比进行立体 的动态的显示。
练一练
1、遥感探测范围由大到小的是
A.宇宙飞船 B.人造卫星 C.宇宙飞船 D.人造卫星 飞机 人造卫星 飞机 高空气球 高空气球 飞机 高空气球 飞机
（ B）
2、在阴雨天气中，下列遥感分辨率最高的是（C）
A.可见光飞机遥感 C.微波飞机遥感 B.可见光卫星遥感 D.微波卫星遥感
卫星飞行高度高，探测范围大，资料获取周期短，而飞机飞行高度 低，探测范围小，资料获取周期长，但地物分辨率高。
全球定位系统（GPS)
一、概念
利用卫星，在全球范围内适时进行 导航、定位的系统。
二、组成部分
空间部分——GPS卫星星座 地面监控部分——地面控制系统 用户设备部分——GPS信号接收机
共24颗卫星， 均匀分布在 6个轨道平 面内
要解算观测点的 三维坐标，必须 观测到4颗以上 GPS 卫星。当接 收到3颗卫星的信 号时，就可以确 定出所处位置的2 维坐标：经度和 纬度。
如何区分“3S”技 术
地 理 信息 技 术 遥感 主要的功能
如何区分 “3S” 技术
主要组成部分
对 地 表物 体进 行 远 距 离的 感知 ， 获取信息 导航、定位
全球定位系统及其应用ppt课件
• (6)在建中的海南文昌卫星发射基地与西昌卫星发射中心相比，其最有利 的条件是( ) • A．空气透明洁净 • B．纬度较低，初速度大 • C．地形开阔平坦 • D．地质灾害少 • (7)北斗导航卫星系统有哪些用途？
• 解析： 第 (1)题，西昌位于四川省，属于亚热带季风气候。第 (2)题， GPS是应用最广泛的定位导航系统。第(3)题，GPS的主要特点是：高精 度、全能性、全球性、全天候、连续性和实时性。第(4)题，在用GPS卫 星导航定位时，为了计算观测站点的三维坐标，必须观测4颗 GPS卫星， 即定位星座。第 (5)、 (6)题，发射基地的区位因素主要考虑气象条件和 纬度。 • 答案： (1)C (2)C (3)A (4)D (5)D (6)B • (7)交通工程建设、气象、石油、海洋、森林防火、灾害预报、通信等。
)
• 解析： 全球定位系统主要用于地物的位置、高程、运动方向等的测量， 海拔高低在GPS手持机上可直接显示出来。 • 答案： B
• 2．(2007·高考山东卷)我国既有铁路干线第六次大面积提速后，在提速 干线上旅客列车最高运行时速达200千米以上，并首次实现了旅客列车 追踪间隔5 分钟。这标志着我国既有铁路干线提速已经跨入世界先进行 列。回答下题。 • 该次铁路大提速主要应用到的地理信息技术是( )
• (4)在利用GPS卫星定位时，对地面任何一点，在任何时刻，地平面上空 至少有( ) • A．一颗GPS卫星 B．两颗GPS卫星 • C．三颗GPS卫星 D．四颗GPS卫星 • (5)无论是北斗导航卫星还是“嫦娥一号”，其发射基地都位于中西部地 区，这除了考虑国防安全外，还考虑了( ) • A．地势高，地形复杂多样 • B．丰富的能源，尤其是太阳能 • C．环境优美，科技发达 • D．良好的气象条件
全球定位系统及其应用 (共24张PPT)
导航型接收机
测地型接收机
授时型接收机
4、GPS的应用与前景——玩转GPS
1、“GPS的应用仅受到人们想象 力的限制”
—美国前副总统戈尔 2、“GPS的玩法仅受到同学们想 象力的限制”
探究学习
畅想全球定位系统应用 小组合作，畅想并讨论出至少一
种GPS的应用方式，并与全班分享；
基于手机GPS的地理位置智能应用
珠峰高度测量 微小形变监测 汽车防盗GPS
学而有思
程序员发现IPHONE 秘密跟踪用户位置信息
材料：两名程序师
发现，苹果系统的产 品一直跟踪、存储用 户的地理位置信息。 该行为完全是偷偷进 行的。
更加糟糕的是， 这些数据没有加密保 护。右图是一个用户 的位置信息记录。
苹果一掌个握普通大人量的普信通息用可能户并追不踪值信钱息，但可是以成做千什上万用的？用
户先信进政息要就科的能信作技息为被是市泄场把露调，查双有的可分刃能析剑面材临料，危。险谨；“防棱割镜门伤”事!
若件后上俄图国位政置要全信部息禁属止于使一用苹位果政手要机,。会产生什么果？
卫星导航定位系统不止一种
中国的卫星定位系统——北 斗
独立自主，才不会受制于人！ 力问1，.题卫防星范三美定于国、位未已系然北经统；建斗与成国系了防G有统PS千全是丝球万否卫缕星属的导联航于系系G，统提P，高S中国？防实
通过精密计算卫星轨道的分布与天地系 统协作，GPS定位系统具有全球、全天候、 高精度的特点。
3、定位原理：４3 颗卫星定位一点
S3 S4
S2
定位
S1
卫星数Biblioteka 定位 数据 4 3
2
1
3 粗略的 经纬度数据
4
精确的经纬度、 高度、运动情况
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项目四 GPS全球定位系统认识 和设备使用
任务一、认识GPS系统的组成
一、任务内容
（一）全球定位系统简介
1964 年，美国海军建成了第一个卫星导航系统—— 子午仪卫星导航系统。
1967 年，前苏联也发射了自己的导航卫星——宇宙 192。
1973年，美国国防部批准其海陆空三军联合研制新 一代卫星导航系统，即授时和测距导航卫星，或者 称全球定位系统（Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System，NAVSTAR/GPS）， 简称 GPS 系统。
图 4-1-8 GPS 接收机原理图
4.GPS定位方法分类 1)静态定位和动态定位 如果在定位过程中，用户接收机天线处于静止状态，
或者更明确地说。待定点在协议地球坐标系中的位 置，被认为是固定不动的，那么确定这些待定点位 置的定位测量就称为静态定位。
相反，如果在定位过程中，用户接收机天线处在运 动状态，这时待定点位置将随时间变化。确定这些 运动着的待定点的位置，称为动态定位。
2000 年 10 月，我国成功发射了第一颗北斗导航卫星， 开始北斗卫星导航试验系统建设工作。2012年12月27 日，北斗卫星导航系统已正式提供区域服务，
（二） GPS 系统的组成
图4-1-1 GPS系统组成
1．GPS 卫星星座和 GPS 卫星 1）GPS 卫星星座和 GPS 卫星
图 4-1-2 Block I卫星 图 4-1-3 Block II卫星
2)绝对定位和相对定位 根据参考点的不同位置，GPS定位测量又可分为绝对
定位和相对定位。绝对定位是以地球质心为参考点， 测定接收机天线(即待定点)在协议地球坐标系中的绝 对位置。由于定位作业仅需使用一台接收机，所以 又称为单点定位。 如果选择地面某个固定点为参考点，确定接收机天 线相位中心相对参考点的位置，则称为相对定位。
3)与接收设备有关的误差
在GPS定位测量中，与用户接收设备有关的误差 主要包括：观测误差、接收机钟差、天线相位中心 偏移误差。
4)其它误差来源
在GPS定位中，除了上述各种误差外，卫星钟和 接收机钟震荡器的随机误差、大气折射模型和卫星 轨道摄动模型误差、地球潮汐以及信号传播的相对 论效应等都会对观测量产生影响。
7.GPS定位的误差来源及对策 1)与GPS卫星有关的误差 卫星星历误差
卫星星历误差是指卫星星历给出的卫星空间位置与 卫星实际位置间的偏差，由于卫星空间位置是由地面 监控系统根据卫星测轨结果计算求得的，所以又称为 卫星的轨道误差。
卫星钟差
所谓时钟误差是指卫星钟误差，以及接收机钟误差。
2)卫星信号传播误差 电离卫层星和信对号流传层播时误所差产包生括的：误信差号，穿以过及地信球号上到空达
地面时产生反射信号而引起的多路径干扰误差。 电离层传播误差
电离层是指地球上空50～1000km之间的大气层。
对流层传播误差
从地面起向上到距地面40km的大气层称为对流层。
多路径效应影响
所信谓号多外路，径尚效可应能，收是到指经接天收线机周天围线物除体直反接射收的到卫卫星星信的号， 两种信号叠加将会引起天线相位中心位置的变化。
两者都是伪随机噪声码
C/A码有如下2个特点： 1) C/A码的码长很短，易于捕获。 2) C/A码的码元宽度较大。
GPS卫星的导航电文
GPS卫星的导航电文主要包括：卫星星历、时钟 改正、电离层时延改正、卫星工作状态信息以及由 C/A码捕获P码的信息。导航电文同样以二进制码的 形式播送给用户，因此又叫数据码，或称D码。
GPS卫星星历
GPS系统通过两种方式向用户提供卫星星历，一 种方式是通过导航电文中的数据块Ⅱ直接发射给用 户接收机，通常称为预报星历；另一种方式是由GPS 系统的地面监控站，通过磁带、网络、电传向用户 提供。称为后处理星历。
2. 地面监控系统
图4-ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ-7 地面监控
3. GPS 用户接收机
工作卫星 Block II：与试验卫星 Block I 相比 Block II 卫 星能够存储14天的导航电文并具有实施选择可用性(SA) 和反电子欺骗（AS）功能。最后一颗 Block II 卫星于 2007年3月15日退役。
Block IIA 中大写字母 A 代表Advanced（更先进的）。该系列 卫星的质量和设计寿命与 Block II 系列卫星基本相同。但是却 增加了相互通信的能力，并且存储导航电文 的能力也增至180 天。
GPS 卫星的主要功能为： 接收和储存由地面监控站发来的导航信息
接收并执行监控站的控制指令
通过星载高精度原子钟产生基准信号和提供精确的 时间标准
向用户连续不断地发送导航定位信号。
接收地面主控站通过注入站发送给卫星的调度命令， 如调整卫星的姿态、启用备用时钟或启用备用卫星 等。
GPS卫星的测距码信号 GPS卫星发射两种测距码信号，即C/A码和P码，
Block IIR 系列，R 代表 replenishment （补充）。目前有12颗 成功发射。
Block IIR-M 系列卫星是 Block IIR 系列的升级版，M 代表 modernized（现代化的）。
Block IIF 系列由波音公司研制开发，F 代表 follow-on（继任 者）。
5.GPS 静态定位原理
图4-1-9 GPS静态定位原理
6.GPS动态定位原理
GPS动态测量是利用GPS卫星定位系统实时测量 物体的连续运动状态参数。如果所求的状态参数仅 仅是三维坐标参数，就称为GPS动态定位。如果所求 的状态参数不仅包括三维坐标参数，还包含物体运 动的三维速度，以及时问和方位等参数，这样动态 测量就称为导航。
图 4-1-4 Block IIA 卫星 图 4-1-5 Block IIR 卫星
图 4-1-6 GPS 卫星导航载荷结构框图
GPS卫星可分为试验卫星和工作卫星两大类。
试验卫星 Block I也叫原型卫星。其任务主要是满足方 案论证和整个系统试验、改进的需要。最后一颗 Block I 卫星于1985年10月9日发射升空，1995年11月18日退役。
任务一、认识GPS系统的组成
一、任务内容
（一）全球定位系统简介
1964 年，美国海军建成了第一个卫星导航系统—— 子午仪卫星导航系统。
1967 年，前苏联也发射了自己的导航卫星——宇宙 192。
1973年，美国国防部批准其海陆空三军联合研制新 一代卫星导航系统，即授时和测距导航卫星，或者 称全球定位系统（Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System，NAVSTAR/GPS）， 简称 GPS 系统。
图 4-1-8 GPS 接收机原理图
4.GPS定位方法分类 1)静态定位和动态定位 如果在定位过程中，用户接收机天线处于静止状态，
或者更明确地说。待定点在协议地球坐标系中的位 置，被认为是固定不动的，那么确定这些待定点位 置的定位测量就称为静态定位。
相反，如果在定位过程中，用户接收机天线处在运 动状态，这时待定点位置将随时间变化。确定这些 运动着的待定点的位置，称为动态定位。
2000 年 10 月，我国成功发射了第一颗北斗导航卫星， 开始北斗卫星导航试验系统建设工作。2012年12月27 日，北斗卫星导航系统已正式提供区域服务，
（二） GPS 系统的组成
图4-1-1 GPS系统组成
1．GPS 卫星星座和 GPS 卫星 1）GPS 卫星星座和 GPS 卫星
图 4-1-2 Block I卫星 图 4-1-3 Block II卫星
2)绝对定位和相对定位 根据参考点的不同位置，GPS定位测量又可分为绝对
定位和相对定位。绝对定位是以地球质心为参考点， 测定接收机天线(即待定点)在协议地球坐标系中的绝 对位置。由于定位作业仅需使用一台接收机，所以 又称为单点定位。 如果选择地面某个固定点为参考点，确定接收机天 线相位中心相对参考点的位置，则称为相对定位。
3)与接收设备有关的误差
在GPS定位测量中，与用户接收设备有关的误差 主要包括：观测误差、接收机钟差、天线相位中心 偏移误差。
4)其它误差来源
在GPS定位中，除了上述各种误差外，卫星钟和 接收机钟震荡器的随机误差、大气折射模型和卫星 轨道摄动模型误差、地球潮汐以及信号传播的相对 论效应等都会对观测量产生影响。
7.GPS定位的误差来源及对策 1)与GPS卫星有关的误差 卫星星历误差
卫星星历误差是指卫星星历给出的卫星空间位置与 卫星实际位置间的偏差，由于卫星空间位置是由地面 监控系统根据卫星测轨结果计算求得的，所以又称为 卫星的轨道误差。
卫星钟差
所谓时钟误差是指卫星钟误差，以及接收机钟误差。
2)卫星信号传播误差 电离卫层星和信对号流传层播时误所差产包生括的：误信差号，穿以过及地信球号上到空达
地面时产生反射信号而引起的多路径干扰误差。 电离层传播误差
电离层是指地球上空50～1000km之间的大气层。
对流层传播误差
从地面起向上到距地面40km的大气层称为对流层。
多路径效应影响
所信谓号多外路，径尚效可应能，收是到指经接天收线机周天围线物除体直反接射收的到卫卫星星信的号， 两种信号叠加将会引起天线相位中心位置的变化。
两者都是伪随机噪声码
C/A码有如下2个特点： 1) C/A码的码长很短，易于捕获。 2) C/A码的码元宽度较大。
GPS卫星的导航电文
GPS卫星的导航电文主要包括：卫星星历、时钟 改正、电离层时延改正、卫星工作状态信息以及由 C/A码捕获P码的信息。导航电文同样以二进制码的 形式播送给用户，因此又叫数据码，或称D码。
GPS卫星星历
GPS系统通过两种方式向用户提供卫星星历，一 种方式是通过导航电文中的数据块Ⅱ直接发射给用 户接收机，通常称为预报星历；另一种方式是由GPS 系统的地面监控站，通过磁带、网络、电传向用户 提供。称为后处理星历。
2. 地面监控系统
图4-ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ-7 地面监控
3. GPS 用户接收机
工作卫星 Block II：与试验卫星 Block I 相比 Block II 卫 星能够存储14天的导航电文并具有实施选择可用性(SA) 和反电子欺骗（AS）功能。最后一颗 Block II 卫星于 2007年3月15日退役。
Block IIA 中大写字母 A 代表Advanced（更先进的）。该系列 卫星的质量和设计寿命与 Block II 系列卫星基本相同。但是却 增加了相互通信的能力，并且存储导航电文 的能力也增至180 天。
GPS 卫星的主要功能为： 接收和储存由地面监控站发来的导航信息
接收并执行监控站的控制指令
通过星载高精度原子钟产生基准信号和提供精确的 时间标准
向用户连续不断地发送导航定位信号。
接收地面主控站通过注入站发送给卫星的调度命令， 如调整卫星的姿态、启用备用时钟或启用备用卫星 等。
GPS卫星的测距码信号 GPS卫星发射两种测距码信号，即C/A码和P码，
Block IIR 系列，R 代表 replenishment （补充）。目前有12颗 成功发射。
Block IIR-M 系列卫星是 Block IIR 系列的升级版，M 代表 modernized（现代化的）。
Block IIF 系列由波音公司研制开发，F 代表 follow-on（继任 者）。
5.GPS 静态定位原理
图4-1-9 GPS静态定位原理
6.GPS动态定位原理
GPS动态测量是利用GPS卫星定位系统实时测量 物体的连续运动状态参数。如果所求的状态参数仅 仅是三维坐标参数，就称为GPS动态定位。如果所求 的状态参数不仅包括三维坐标参数，还包含物体运 动的三维速度，以及时问和方位等参数，这样动态 测量就称为导航。
图 4-1-4 Block IIA 卫星 图 4-1-5 Block IIR 卫星
图 4-1-6 GPS 卫星导航载荷结构框图
GPS卫星可分为试验卫星和工作卫星两大类。
试验卫星 Block I也叫原型卫星。其任务主要是满足方 案论证和整个系统试验、改进的需要。最后一颗 Block I 卫星于1985年10月9日发射升空，1995年11月18日退役。