全球定位系统及其应用ppt1 湘教版优质课件
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当GPS收到3颗卫星的信号，它只能 计算出2维坐标：经度和纬度，这时它可 能还会显示高度数据，但这数据是无效的。 当GPS能够收到4颗及以上卫星的信号时， 它能计算出本地的3维坐标：经度、纬度、 高度。
GPS卫星
空间GPS系统
思考：
60度
（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？它们两者之间相隔
（1）飞行员发出的呼救信号是
（B）
• A .GIS 系统信号
• B .GPS 系统信号
• C .RS 系统信号
• D .以上都不对
Байду номын сангаас
1 、一个能从别人的观念来看事情，能了解别人心灵活动的人永远不必为自己的前途担心。 4 、不要把成功想得太遥远，有时候，它离我们很近，只是由于我们的疏忽而与它失之交臂。 8 、永远别渴望做个任何人都不得罪的人，有人反对，有人支持，然后自己做出决定才是精彩的人生。 17 、成功者失败之后永不气馁，能够找到自己的核心能力，然后运用它，使成功再次向他招手。 11 、面对人生的烦恼与挫折，最重要的是摆正自己的心态，积极面对一切。再苦再累，也要保持微笑。笑一笑，你的人生会更美好! 17 、您得相信，有志者事竟成。古人告诫说：“天国是努力进入的”。只有当勉为其难地一步步向它走去的时候，才必须勉为其难地一步步走下去，才必须勉为其难地去达到它。 11 、将欲歙之，必故张之;将欲弱之，必故强之;将欲废之，必故兴之;将欲取之，必故与之。是谓微明。 13 、你不能因为自己是刘翔，就看不起哪些参加全民健身的。 10 、要想壮志凌云，就须脚踏实地。 20 、想停下来深情地沉湎一番，怎奈行驶的船却没有铁锚;想回过头去重温旧梦，怎奈身后早已没有了归途。因为时间的钟摆一刻也不曾停顿过，所以生命便赋予我们将在汹涌的大潮之中不停地 颠簸。
利用GPS卫星提供的高精 度时间进行授时
GPS卫星的工作过程：
①向GPS卫星发送导航定位信号
②地面监控系统对卫星进行监测 和调控。
③ 用户系统接受GPS卫星发射 的信号后进行导航、定位。
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 域也已经处于世界先进水平。
` 一、全球定位系统(GPS) Global positioning system
1.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
全球定位系统的组成
（1）空间星座(24颗卫星） （2）地面监控系统
空间星座部分由均匀分布在6个轨道平面上的24颗高轨
道工作卫星构成，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，任一轨道上的卫星比西边相邻轨道上的相 应卫星超前30º。事实上，空间卫星系统的卫星数量要超 过24颗，以便及时更换老化或损坏的卫星，保障系统正
[C]
• 例 2 1999 年 3 月 27 日，北约部队一架 F 一 117A 隐形战斗机被南联盟防空部队击落。飞 行员跳伞后在脚触地的一刹那，通过手持型 信号发射器发出紧急呼救信号，当间谍卫星 把呼救信号传送到北约空袭南联盟指挥所后， 美军立即安排了救援行动。 6 小时后，当一 架 EA 一 6B 电子干扰机发现飞行员的准确 位置时，一架 MH 一 6oG 搜索与救援直升机 降落在飞行员面前，把飞行员接上直升机并 安全返回基地。据此回答（ l ）一（ 2 ）题。
3.3 全球定位系统及其应用
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。
学习要求
基本要求1．了解全球定位系统（GPS）的 概念、基本组成和工作过程。2．收集信息，
运用实例，说明GPS的主要应用领域。 3．了解GPS接收机的主要种类和用途。 4．从我国在GPS领域的发展，感悟我国在
空间科学技术所取得的成就。
发展要求 从定位导航历史发展，领略科技进
步对人类社会发展的推动作用。
多少度？4颗，90度
（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 [D]
（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
常工作。该卫星系统能够保证在地球的任一地点向使用 者提供4颗以上可视卫星。
gps工作卫星组网保障全球任一时刻、任一地点 都可对4颗以上的卫星进行观测（最多可达11颗），实 现连续、实时地导航和定位。
问题探讨:
按照理论,我们知道要保证地面各点能 接收到信息只要3颗卫星就可以了,为什么我 们要用4颗卫星呢?
注入站
接受主控站送达的各卫星导航电文 并将之注入飞越其上空的每颗卫星。
用户设备
类型
应用
导航接收机
测地接收机 授时接收机
用于运动载体的导航，分为车 能够实时给出载体的位置
载型、航海型、航空型和星载 和速度，价格便宜，应用
型
广泛
用于精密大地测量@
定位精度高，仪器结构复 杂，价格较贵
用于天文台及无线电通讯
（1个主控站、3个注入站、5个监控站）
（3）用户系统（接受设备）
地面监控系统由均匀分布的5个监控站、 一个主控站和三个注入站构成。
该系统的功能是：对空间卫星系统进行 监测、控制，并向每颗卫星注入更新的 导航数据。
主控站
主控站接收各监控站的gps卫星观测 数据、卫星工作状态数据、各监控站和注入 站自身的工作状态数据。根据上述各类数据， 完成以下几项工作：
北 斗 卫 星 导 航 系 统 示 意 图
“北斗”卫星的战略运用
3、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、 速度和精密时间，不受天气的影响。 (3)定位精度高：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。
·及时编算每颗卫星的导航电文并传送给注 入站。
·控制和协调监控站间、注入站间的工作， 检验注入卫星的导航电文是否正确以及卫星 是否将导航电文发给了gps用户系统。
·诊断卫星工作状态，改变偏离轨道的卫星 位置及姿态，调整备用卫星取代失效卫星。
监控站
用gps接收系统测量每颗卫星的 位距和距离差，采集气象数据，并将观 测数据传送给主控点。5个监控站均为 无人守值的数据采集中心。
GPS卫星
空间GPS系统
思考：
60度
（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？它们两者之间相隔
（1）飞行员发出的呼救信号是
（B）
• A .GIS 系统信号
• B .GPS 系统信号
• C .RS 系统信号
• D .以上都不对
Байду номын сангаас
1 、一个能从别人的观念来看事情，能了解别人心灵活动的人永远不必为自己的前途担心。 4 、不要把成功想得太遥远，有时候，它离我们很近，只是由于我们的疏忽而与它失之交臂。 8 、永远别渴望做个任何人都不得罪的人，有人反对，有人支持，然后自己做出决定才是精彩的人生。 17 、成功者失败之后永不气馁，能够找到自己的核心能力，然后运用它，使成功再次向他招手。 11 、面对人生的烦恼与挫折，最重要的是摆正自己的心态，积极面对一切。再苦再累，也要保持微笑。笑一笑，你的人生会更美好! 17 、您得相信，有志者事竟成。古人告诫说：“天国是努力进入的”。只有当勉为其难地一步步向它走去的时候，才必须勉为其难地一步步走下去，才必须勉为其难地去达到它。 11 、将欲歙之，必故张之;将欲弱之，必故强之;将欲废之，必故兴之;将欲取之，必故与之。是谓微明。 13 、你不能因为自己是刘翔，就看不起哪些参加全民健身的。 10 、要想壮志凌云，就须脚踏实地。 20 、想停下来深情地沉湎一番，怎奈行驶的船却没有铁锚;想回过头去重温旧梦，怎奈身后早已没有了归途。因为时间的钟摆一刻也不曾停顿过，所以生命便赋予我们将在汹涌的大潮之中不停地 颠簸。
利用GPS卫星提供的高精 度时间进行授时
GPS卫星的工作过程：
①向GPS卫星发送导航定位信号
②地面监控系统对卫星进行监测 和调控。
③ 用户系统接受GPS卫星发射 的信号后进行导航、定位。
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 域也已经处于世界先进水平。
` 一、全球定位系统(GPS) Global positioning system
1.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
全球定位系统的组成
（1）空间星座(24颗卫星） （2）地面监控系统
空间星座部分由均匀分布在6个轨道平面上的24颗高轨
道工作卫星构成，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，任一轨道上的卫星比西边相邻轨道上的相 应卫星超前30º。事实上，空间卫星系统的卫星数量要超 过24颗，以便及时更换老化或损坏的卫星，保障系统正
[C]
• 例 2 1999 年 3 月 27 日，北约部队一架 F 一 117A 隐形战斗机被南联盟防空部队击落。飞 行员跳伞后在脚触地的一刹那，通过手持型 信号发射器发出紧急呼救信号，当间谍卫星 把呼救信号传送到北约空袭南联盟指挥所后， 美军立即安排了救援行动。 6 小时后，当一 架 EA 一 6B 电子干扰机发现飞行员的准确 位置时，一架 MH 一 6oG 搜索与救援直升机 降落在飞行员面前，把飞行员接上直升机并 安全返回基地。据此回答（ l ）一（ 2 ）题。
3.3 全球定位系统及其应用
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。
学习要求
基本要求1．了解全球定位系统（GPS）的 概念、基本组成和工作过程。2．收集信息，
运用实例，说明GPS的主要应用领域。 3．了解GPS接收机的主要种类和用途。 4．从我国在GPS领域的发展，感悟我国在
空间科学技术所取得的成就。
发展要求 从定位导航历史发展，领略科技进
步对人类社会发展的推动作用。
多少度？4颗，90度
（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 [D]
（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
常工作。该卫星系统能够保证在地球的任一地点向使用 者提供4颗以上可视卫星。
gps工作卫星组网保障全球任一时刻、任一地点 都可对4颗以上的卫星进行观测（最多可达11颗），实 现连续、实时地导航和定位。
问题探讨:
按照理论,我们知道要保证地面各点能 接收到信息只要3颗卫星就可以了,为什么我 们要用4颗卫星呢?
注入站
接受主控站送达的各卫星导航电文 并将之注入飞越其上空的每颗卫星。
用户设备
类型
应用
导航接收机
测地接收机 授时接收机
用于运动载体的导航，分为车 能够实时给出载体的位置
载型、航海型、航空型和星载 和速度，价格便宜，应用
型
广泛
用于精密大地测量@
定位精度高，仪器结构复 杂，价格较贵
用于天文台及无线电通讯
（1个主控站、3个注入站、5个监控站）
（3）用户系统（接受设备）
地面监控系统由均匀分布的5个监控站、 一个主控站和三个注入站构成。
该系统的功能是：对空间卫星系统进行 监测、控制，并向每颗卫星注入更新的 导航数据。
主控站
主控站接收各监控站的gps卫星观测 数据、卫星工作状态数据、各监控站和注入 站自身的工作状态数据。根据上述各类数据， 完成以下几项工作：
北 斗 卫 星 导 航 系 统 示 意 图
“北斗”卫星的战略运用
3、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、 速度和精密时间，不受天气的影响。 (3)定位精度高：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。
·及时编算每颗卫星的导航电文并传送给注 入站。
·控制和协调监控站间、注入站间的工作， 检验注入卫星的导航电文是否正确以及卫星 是否将导航电文发给了gps用户系统。
·诊断卫星工作状态，改变偏离轨道的卫星 位置及姿态，调整备用卫星取代失效卫星。
监控站
用gps接收系统测量每颗卫星的 位距和距离差，采集气象数据，并将观 测数据传送给主控点。5个监控站均为 无人守值的数据采集中心。