文档介绍：第一节全球定位系统的应用
中国地图出版社
SINOMAPS PRESS
普通高中课程标准实验教科书地理必修•第3册
以美国为首的北约悍然使用5枚导弹袭击了中国驻南斯拉夫大使馆,那5枚导弹均匀地分布在我们的大使馆楼顶的扇面上,其中4枚当场爆炸,另有1枚未爆炸,使馆被夷为焦土,3位新闻工作者邵云环、许杏虎、朱颖当场牺牲。导弹的飞行、精确打击的实现,海湾战争中美国的两枚导弹先后攻击同一目标,后一枚导弹通过前一导弹炸开的洞钻入目标内部进行攻击,无不依赖于GPS。由于它的精确度目前已达到10米内,该系统曾被美军在海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争中广泛运用,并发挥了巨大威力。为了提高精确度,美国国防部在实际运行的时候,又增加4颗卫星,使得卫星总数达到28颗,精确度也相应地提高到了7米。再加上美军使用的是能更好弥补大气偏差的加密接收机,它们可以得到更精确的实时精度。
第三节全球定位系统及其应用
思考?
1. 在一个平面直角坐标系上,确定点的位置,需要知道几个值?
2. 在一个空间三维坐标系上,确定点的位置,需要知道几个值?
3. 要精确知道一个人在地球上的位置,必须知道几个值?至少需要几颗卫星?(分组讨论、主动探究)
全球定位系统,即GPS(Global Positioning System),是利用卫星网络来获得地面某点的经纬度和高程的系统。它是美国20世纪70年代初开始研制,并于1994年全面建成的。
其主要目的是:为陆、海、空三大领域,提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通信等一些军事目的,是美国独霸全球战略重要组成。
一. 全球定位系统的基本原理
GPS定位示意图
1.***的基本原理
GPS系统采用“时间同步、单程测距”的原理来实现定位。
简单地说就是用户同时向已知其位置的3个导航卫星分别进行距离测量,然后再以该卫星为球心,以所测得的距离为半径,在空间画出3个球面,则该3个球面的相交点,就是用户的所在位置了。
通常应用三颗卫星的数据就可以进行定位,但要保证对目标实时观测(诸如提供目标运动数据等), 则需要至少四颗卫星的信号。
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
:
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。
作用:可以快速精确地确定地面某点的位置(经度、纬度)和高程,甚至速
度、距离和航向等。
表示接收机所在的经纬度位置。
数字表示被接收信号的卫星编号,黑色柱长短表示信号的强弱。
卫星分布图描绘了在接收机所处位置(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,卫星信号越强。
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***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”
能够实时测量“四度”:经度、纬度、高度、速度。