第三节全球定位系统及其应用 (2).pptx

第三章第三节全球定位系统及其应用河北辛集中学地理组王明洋,GPS如何实现定位和导航的？,生活中，你有没有用过GPS？,GPS是怎样出现又是怎么发展的？,全球定位系统(Globalpositioningsystem，简称GPS)是具有在海、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。,GPS的概念,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。(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。,GPS的起源与发展,1.无线电导航系统缺点：覆盖的工作区域小；电波传播受大气影响；定位精度不高。2.卫星定位系统（美国）1958年的子午仪系统(TRANSIT)1973年美国国防部制定了GPS计划1994年建成投入使用3.中国卫星导航定位系统北斗卫星导航系统,三边测量术原理,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）。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）。现在，你得到了两个交点，你必定处在其中一个点的位置。,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）。这就是三边测量术的原理。,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，计算出接收机与它们之间的距离，然后分别以3颗卫星为球心，以该卫星到接收机之间的距离为半径，“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。,GPS测量原理：三球定位原理,监测站获取GPS数据,并将数据送至主控站。主控站-控制、调度卫星。注入站将主控站的指令和导航数据等注入每颗卫星。,导航型接收机,车载型航海型航空型星载型,测地型接收机,天线单元,接收单元,授时接收机,GPS的组成,空间,由2l颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成定位星座,地面,由分布在全球的5个地面站(包括1个主控站、3个注入站和5个监控站，主控站和注入站都位于监控站里)组成,用户,导航型接收机、测地型接收机、授时接收机,全球定位系统与定位导航,1.GPS静态导航定位与动态导航定位,静态定位中，GPS接收机在捕获和跟踪GPS卫星的过程中固定不变，接收机高精度地测量GPS信号的传播时间，利用GPS卫星在轨的已知位置，解算出接收机天线所在位置的三维坐标。动态定位则是用GPS接收机侧定一个运动物体的运行轨迹。GPS信号接收机所位于的运动物体叫做载体（如航行中的船舰，空中的飞机，行走的车辆等）。载体上的GPS接收机天线在跟踪GPS卫星的过程中相对地球而运动，接收机用GPS信号实时地测得运动载体的状态参数（瞬间三维位置和三维速度）,2.GPS的应用,军用GPS产品主要用来确定并跟踪在野外行进中的士兵和装备的坐标、给海中的军舰导航、为军用飞机提供位置和导航信息等。目前，GPS已经在各个行业和部门得到广泛应用，并且还在不断拓展。,车载GPS,通过车载GPS,可以在显示屏上及时查看车辆所在的经纬度、运行轨迹、速度、行进方向等,车载电台把定位信息发送给监控中心，在电子地图上显示出来，可对车辆进行调度指挥,城市公共汽车调度管理，旅游区车辆报警与调度，海关、公安、海防等部门对车辆的调度与监控,GPS在航海、航空导航中的应用,向用户提供船舶位置、航速、航向信息、海图、海迹显示,避免船只