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第三章地理信息系统，第三节全球定位系统及其应用，伊拉克战争时，一名记者问飞行员：“你知道轰炸哪个城市吗？”飞行员回答说：“我不知道。“那怎么轰炸？”“很容易，上司给了我一个坐标，我按照电脑指示投下了GPS导航炸弹，就这样走了。和我有游戏机没什么不同。“这是现代战争中引用GPS系统的典型例子。我们反对战争，但要更好地维护世界和平，还必须了解GPS全球定位系统现代地理信息技术。一、课堂介绍、培训目标：全球定位系统(原则) (重点)全球定位系统和定位导航(应用) (集中)；二、自主学习；三、结合练习、基本概念；全球定位系统：(global plan)，在沙漠迷路的时候，可以用什么方法知道自己在哪里的具体位置信息()a .罗盘B.GPS装置c .遥感图像d .地形图，海湾战争中美英联军的制导导弹不受烟尘的影响。这是因为()a，RS技术B，GPS技术c，GIS技术d，空间分析技术，B，B，阅读指南导航定位技术的发展，卫星定位系统出现之前的远程导航定位主要无线导航系统。1.无线导航系统的缺点：适用的工作领域小。无线电波受大气影响。位置准确度不高。回顾卫星定位技术的发展，1957年成功发射了世界上第一颗人造卫星，40多年来，人造地球卫星技术在通信、气象、资源调查、导航、遥感、大地测量、地球动力学、天文、军事科学等诸多领域的应用非常广泛。斯普尔卫星的出现比什么都引起了各国军事部门的高度关注。1958年底，美国海军武器研究所开始建立卫星系统，即“海军导航卫星系统”(navynaviatosatellites nnss)，以导航美国海军舰艇。这个系统卫星都经过地面，所以也称为“子午线卫星系统”。该系统于1964年完工，在美军基地运行。1967年，美国政府批准了该系统的解密，并提供了民间。该系统不限天气条件，自动化好，位置精度好。尽管NNSS在卫星定位技术开发中具有划时代的意义，但该系统的卫星数量少(5-6个)，轨道低(1000公里)，观测时间长(1.5小时)，无法提供持续的实时3d导航，同时还不能满足军事要求，特别是高动态目标(。1973年，美国国防部组织了陆海空军，共同研究了构建下一代卫星导航系统的计划，目前“导航卫星计时距离测量/全球定位系统”(navigationsatellitetimmingandranging/global positions)，以满足军民持续实时和3d导航的迫切要求，2 .卫星定位系统第一个卫星定位系统是美国的子午线系统(TRANSIT)，1958年开发，1964年正式使用。该系统卫星数量少(5 6个)，海拔低(平均1000公里)，与地面站观测的卫星的时间间隔长(平均1.5h)，无法提供连续的实时3d导航，准确度低。为了满足军队部门和私营部门对持续实时和3d导航的迫切要求，美国国防部于1973年制定了GPS计划。3.GPS开发历史GPS实施计划分为三个阶段。阶段1是程序演示和初始设计阶段。从1973年到1979年发射了4颗试验卫星。开发了地面接收器，建立了地面跟踪网络。第二阶段是全面发展和实验阶段。从1979年到1984年又发射了7颗试验卫星。开发了多种用途的接收器。实验结果表明，GPS定位精度远远超过设计标准。第三个阶段是实用的网络阶段。1989年2月4日，第一颗GPS工作卫星成功发射，表明GPS系统进入了施工阶段。1993年底实用的GPS网络(21 3)GPS星座完工后，今后将按照计划更换故障卫星。在美国，GPS地球卫星定位技术和“阿波罗”宇宙飞船月球着陆，航天飞机被列为20世纪的“三大宇宙工程”1。在一个平面正交坐标系中确定点的位置需要知道多少个值？2.在一个空间的三维坐标系中确定点的位置，需要知道一些值吗？3.要想准确地知道人在地球上的位置，需要知道几个值？至少有几个卫星，卫星定位的基本原理，简单地说，就是测量用户同时知道其位置的3个导航卫星的距离，然后将该卫星作为圆心，测量的距离作为半径，在空间上绘制3个球体，那么这3个球体的交点就是用户的位置。通常使用三个卫星的数据是确定位置的，但至少需要四个卫星来确保对目标的实时观察，例如提供目标运动数据。三面测量原理，如果你在野外迷路了，为了确认你在哪里，你问了路人，他告诉你离王家村10公里远。所以你打开地图，找到王村，在中心，按照比例尺在地图上绘制半径为10公里的圆(图a)。我遇到了另一个路人。他说离李某村15公里。使用相同的方法绘制第二个圆(图b)。现在得到了两个交点，必须位于其中一个点的位置。这时，你听到了第三个人的电话，距张家村10公里。在地图上画完这个圆后，你的位置也一目了然(图c)。这就是三面测量的原理。、GPS的定位原理与“三面测量”的原理类似。区别在于，三颗卫星取代了三个村庄，地图上的平面圆变成了三维球体。图GPS接收器接收来自GPS卫星a、b、c的信号，计算接收器及其之间的距离，然后将三个卫星作为中心点，“绘制”该卫星与接收器之间的距离作为半径，绘制出三个巨大的球体。三个球相交于两点。其中与地球表面相交的点就是此GPS接收器所在的位置，接收器的纬度和经度是通过计算得出的。卫星d测量GPS接收器所在的标高。根据GPS测量原理，理论，我们要让地面每个点接收这个信息，只要3个卫星，为什么要用4个卫星？GPS从3个卫星接收信号时，只能计算经度和纬度的二维坐标。此时可能还会显示高程数据，但无效。GPS在可以接收来自4个以上卫星的信号时，将计算本地三维坐标，即经度、纬度和高度。全球定位系统的特点是什么？(1)全球全天候运行。(2)无论天气如何，都可以为用户提供连续、实时的三维位置、三维速度和精密时间。(3)高定位精度：独立定位精度优于10m，可差分定位，最大cm和毫米为单位。(4)更多功能，广泛应用：随着人们对GPS的认识越来越深，GPS不仅在测量、导航、速度测量、测量时间等方面得到了更广泛的应用，而且其应用领域也在不断扩大。导航、计时和测距地球定位系统由24个卫星组成，在6个轨道平面上围绕地球旋转，接收和传送信息。在确定一个人(或船只、车辆、飞机等)的位置时使用的卫星是()a.b.c.c.3个d.6个，c .美国对海湾战争中大规模轰炸的信息访问主要是()遥感技术地理信息系统多媒体合成技术a . b .c . 一个全局定位系统、全局定位系统、车辆GPS接收器、2、接收器信号解释和操作、接收器所在的纬度和经度位置、接收信号的卫星编号以及黑色列长度表示信号的强度。卫星分布图是你在(中心)仰望天空能找到的卫星，大圆圈是地平线，小圆圈是以45度角仰望天空的范围，离中心越近，卫星信号越强。美国认为这是与美国GPS系统脆弱性相关的威胁。美国的GPS系统与欧洲的“伽利略”、俄罗斯的“GLONASS”系统相比，抗干扰能力较弱。因为一般卫星向地面接收反馈的信号较少，如果对方瞄准干扰、拦截干扰或欺骗干扰，GPS接收器将无法工作，可能会导致导航位置准确度下降或误导。例如，如果对方使用模仿GPS信号发生装置的飞机继续飞行特定的空域，则可能会干扰GPS终端的信号接收，因为飞机比地面近得多的信号比卫星强。特别是美国的GPS系统在各星之间的信号频率和调制方式是相同的。欧洲的“伽利略”、俄罗斯的“glonas”、中国的“Beidou”等全球卫星导航定位系统也在开发中，“glonas”系统在20世纪70年代开始开发，1984年第一颗卫星进入轨道，1993年到2000年有24颗卫星连接在一起在其他性能方面，不是素食，而是“伽利略”系统，后来也受到了关注。第三，全球定位系统的作用、功能和特点：特点：(1)全天候，没有天气影响；(2)全球覆盖面；(3)三维固定速度时序高精度；(4)快速节省时间，高效；(5)广泛使用，多才多艺。角色：使您可以快速准确地确定曲面的位置(经度、纬度)和高程，甚至速度、距离和表头。主要功能：定位和导航，1，1999年3月27日北约部队f-117a隐形战斗机被南联盟防空部队击落。飞行员跳伞摸脚的瞬间，通过手持信号发射器发出了紧急ESO-s信号，间谍卫星向北约空袭南联合指挥站发出ESO-s信号后，美军立即部署了救援行动。6小时后，ea-6b电子干扰机发现飞行员的确切位置时，MH-60g搜索和救援直升机降落在飞行员面前，将飞行员接到直升机上，安全返回基地。对此的回答：(1)飞行员发出的ESO信号是由三部分组成的系统信号。(2)北约轰炸的科索沃气候所属的这种气候的形成原因。练习：GPS，空间部分地面监测部分用户设备，地中海气候，西风带冬季，受亚热带高压影响的夏天，你知道GPS，4，合作研究，军事交通使用的领域.5、显示点拨号，4、全球定位系统应用，1、在军事方面，随着卫星技术在军事领域的广泛使用，战争陆地、海洋、空白三维空间发展为陆地、海洋、空白、天空、电(磁)五维空间。海湾战争中，美国宇宙司令部统一指挥了约70颗卫星，支持陆海空军作战，海湾战争也因此被称为“第一次宇宙战争”。拥有“知情权”的人可以掌握尖端战场的主导权，而“知情权”与“知情权”密不可分。，“堤川权”与美国国家导弹防御系统也有着不可分割的关系。如果卫星被摧毁或“失明”瘫痪，美国比任何人都热衷于“卫星战”。角色：向航行中的军舰、飞机和导弹等设施提供位置和导航信息。现场移动中，确定并追踪短兵相接和移动设备的位置，轰炸前后巴格达卫星地图，阅读案例：GPS在运输中的作用，4，GPS系统的应用，车辆型GPS，2，交通，4，GPS系统的应用，3，测量中，除了1975年现有的测量方法外，GPS，珠穆朗玛峰高度的最新测量结果为8844.43m参数：珠穆朗玛峰峰岩石表面高程测量精度0.21m尖塔冰雪深3.50米。本来在1975年发表的珠穆朗玛峰高程数据已停止使用。2005年10月9日上午10点，国家调查局局长公布了珠穆朗玛峰高度的最新测量结果。位于北回归线以北5处的崇山山脉之间，躺着又深又长的“巨龙”世界上最深又长的峡谷，1998年10月，中国国务院正式批准将世界最大的峡谷科学地命名为3354雅鲁提布大峡谷。峡谷的核心到达范围平均为5382米，峡谷的长度为496.3公里，远超过此前被评为世界第一的秘鲁科西嘉大峡谷(深3200米)。雅鲁藏大峡谷最窄的地方是74米，一般宽在80米到200米之间。世界上最大的峡谷科罗拉多大峡谷是地球上自然界七大奇迹之一。这个大峡谷长347公里，宽6至29公里，深1600米，位于美国西亚利桑那北部的凯巴布高原上。Brahmaputra大峡谷的基本特性可以用10个词概括：高、长、深、跑、安静、长、保险、低、奇、秀。GPS定位和监控管理系统可以为发生危险或事故的车辆提供紧急支持。服务台的电子地图显示支持信息和警报对象，制定最佳支持计划，并通过警报声和光通知对工作人员进行紧急处理。4，紧急支援，4，全球定位系统应用，案例：2005年8月10日晚上6点左右，feida GPS监测中心接到广东S4HXXX车辆位置询问电话，原驾驶该车辆的赵老师当天下午被歹徒绑架，歹徒向赵老师亲属勒索钱财的电话，feida监测中心迅速车辆进入惠州市S4HXXX晚上7点半，飞达公司职员到达现场，使用先进的特殊设备迅速发现，为了不惊动蛇，指示监控中心切断车辆油。后来，在当地警察的大力追击下，抓住了一个探询虚实的小偷。警察很快就按照他提供的指示追回了被绑架的赵先生，人和车都完好无损。审判结束后，该组织专门等待8人绑架东莞车主抢劫的机会，没有想到会栽在此次卫星定位犯身上，多次作案。2006年“五一”黄金周，北京户外运动爱好者12人在横穿内蒙古库布沙漠徒步旅行时被困，其中一名队员不幸死亡。遇难地点位于沙漠深处，给搜救工作带来了很大困难。幸运的是，远征队员们带着GPS全球卫星定位手持设备，通过GPS位置准确报告了遇难地点的经过坐标，救援人员也通过GPS位置找到了被困在茫茫沙漠中的队员。这次事故让更多人知道了GPS这个术语。没有GPS，没有向导的情况下，这样的沙漠横断面和结构几乎是无法想象的。应用于旅游及现场调查，旅游景区，到原始森林、雪山峡谷或沙漠地区进行现场调查等，GPS接收器是最忠实的指南。可以知道在哪里，在哪里，走得有多快，该去哪里。、四、全球定位系统的应用、五、农业方面、(1)利用GPS技术的精细农业、遥感技术(RS)和地理信息系统(GIS)，包括作物产量分布、土壤组成和特性分布监测、合