全球定位系统及其应用PPT课件

4.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。
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。
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 [C]
（2）
地面控制
1个主控站 3个注入站 5个监控站
手机和手表上的 GPS
手持型的 GPS
海湾战争中美军几乎所有的坦克、装甲车、飞机、舰 船、各级指挥部和陆军小分队都装备了GPS接收机，总数 超过5万部。在轨的16颗GPS卫星，每天可提供19小时 的三维数据，精度10 - 16米，测速精度0 .1米 / 秒。
2.民用GPS
主要用于交通车辆导航管理、航空器定位及导航，
以及地震监测、紧急求援、旅游探险、农业监测、生态
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。
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。
三边测量术原理
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。
一、全球定位系统(GPS)
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
2.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）。
研究等方面。
GPS地面形变分析技术在我
国98年抗洪救灾工作中发
挥了极其重要的作用。
【 阅读指导 】 车载 GPS 的功用
信息接收 信息发射 应用领域
通过车载 GPS, 车载电台把定 城市公共汽车
可以在显示屏 位信息发送给 调度管理，旅
仪器结构复杂，提供的高精度
价格较贵
时间进行授时
3.组成：
全球定位系统
空间 部分
地面 监控 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。
主要用于监测和 控制卫星及其各 种设备的运行
用户 设备 部分
主要是GPS接收机
提供与定位 相关的参数 和时间信息
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
• (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。
Байду номын сангаас
（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 澳中大国利—亚——“—北LO斗C”AT卫A 星
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200亿美元，于 1994年全面建成，具有在海、陆、空进行 全方位实时三维导航与定位能力的新一代
卫星导航与定位系统。目前的全球覆盖率 为98%。 在美国,GPS全球卫星定位技术与“阿波罗” 飞船登月,航天飞机升空,共同给列为20世 纪“三大航天工程”
测绘使用的 GPS
GPS 信 号 接 收 机
航空与航海使用的 GPS
（3）用户设备
类型 导航接收机
测地接收机 授时接收机
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
用于精密大地 用于天文台及
测量
无线电通讯
定位精度高， 利用GPS卫星
二、接收机信号的解读与操作
表示接收 机所在的经 纬度位置
卫星分布图描绘 了在你处位置（圆 心）仰望天空能搜 索到的卫星，大圆 表示地平线，小圆 为抬以45°角仰望 天空的范围，越靠 近中心，卫星信号
数字表示被接收信号的卫星编号， 越强。 黑色柱长短表示信号的强弱。
二、全球定位系统与定位导航
1、定位: 我现在在哪里？
3.组成：
（1）
空间部分
24颗卫星星座
• 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?(60度 )
• ②每个卫星 轨道上各有 几颗卫星? 它们两两相 隔多少度?
(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？
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。
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。
2、导航: 我要去哪里？如何去？ 3、作用:
它能够实时测量“四度”： 经度、纬度、高度、速度
4、应用:
军事、交通、邮电、地矿、建筑、 农业、气象、土地管理、金融、 测绘、救援、公安等。
1.GPS在军事上 的应用
伊拉克战争中GPS制导 武器占有很大的比重.
军事是GPS技术最 早的应用领域,主要是 为各种军事活动提供定 位导航.在现代战争中 ，不仅陆、海、空三军 ，而且许多高科技武器 弹药等，也都开始采用 GPS技术进行定位导航 。