高中地理必修三gps课件

1、军用GPS的出现，为军事现代化提供了强有力的支持。现代战争中，GPS被成功地应用于导弹的精确制导、军事部署与调度、战略策略与指挥等一系列军事行动中。从军用到民用全球定位系统无所不在一.全球定位系统 GPS还可以应用于飞机、 汽车、船舶行驶中的定位与导航；可以为行人、探险者、旅游者确定方向及目标；能够帮助邮递员、送货商迅速找到目的地。信息社会中，GPS正在进入我们的生活。 GPSGPS，美国从本世纪，美国从本世纪7070年代开始研制，年代开始研制，历时历时2020年，耗资年，耗资200200亿美元，于亿美元，于19941994年年全面建成，具有在海、陆、空进行全方全面建成，具有在海、陆、空进行全

2、方位实时三维导航与定位能力的新一代卫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。目前的全球覆盖率星导航与定位系统。目前的全球覆盖率为为98%98%，它能够实时测量，它能够实时测量“四度四度”：经：经度、纬度、高度、速度。度、纬度、高度、速度。GPS的发展历程第一阶段为方案论证和初步设计阶第一阶段为方案论证和初步设计阶段。段。从从19731973年到年到19791979年，共发射了年，共发射了4 4颗试验卫星。研制了地面接收机及颗试验卫星。研制了地面接收机及建立地面跟踪网。建立地面跟踪网。第二阶段为全面研制和试验阶段第二阶段为全面研制和试验阶段。从从19791979年到年到1984198

3、4年，又陆续发射了年，又陆续发射了7 7颗试验卫星。研制了各种用途的接颗试验卫星。研制了各种用途的接收机。实验表明，收机。实验表明，GPSGPS定位精度远远定位精度远远超过设计标准。超过设计标准。 第三阶段为实用组网阶段第三阶段为实用组网阶段。19891989年年2 2月月4 4日第一颗日第一颗GPSGPS工作卫星发射成工作卫星发射成功，表明功，表明GPSGPS系统进入工程建设阶系统进入工程建设阶段。段。19931993年底实用的年底实用的GPSGPS网即网即(21+3)GPS(21+3)GPS星座已经建成，今后将星座已经建成，今后将根据计划更换失效的卫星。根据计划更换失效的卫星。（三大子系统

4、）空间星座地面监控系统用户系统 使用使用2424颗高度约颗高度约2.022.02万千米的卫星组成万千米的卫星组成卫星星座。卫星星座。21+321+3颗卫星均为近圆形轨道颗卫星均为近圆形轨道，运行周期约为，运行周期约为1111小时小时5858分，分布在六分，分布在六个轨道面上（每轨道面四颗），轨道倾个轨道面上（每轨道面四颗），轨道倾角为角为5555度。卫星的分布使得在全球的任度。卫星的分布使得在全球的任何地方，任何时间都可观测到四颗以上何地方，任何时间都可观测到四颗以上的卫星，并能保持良好定位解算精度的的卫星，并能保持良好定位解算精度的几何图形。这就提供了在时间上连续的几何图形。这就提供了在时间

5、上连续的全球导航能力。全球导航能力。 地面监控部分包括四个监控间、一个上行注入地面监控部分包括四个监控间、一个上行注入站和一个主控站。监控站设有站和一个主控站。监控站设有GPSGPS用户接收机、用户接收机、原子钟、收集当地气象数据的传感器和进行数原子钟、收集当地气象数据的传感器和进行数据初步处理的计算机。监控站的主要任务是取据初步处理的计算机。监控站的主要任务是取得卫星观测数据并将这些数据传送至主控站。得卫星观测数据并将这些数据传送至主控站。主控站设在范登堡空军基地。主控站主要任务主控站设在范登堡空军基地。主控站主要任务是收集各监控站对是收集各监控站对GPSGPS卫星的全部观测数据，利卫星的全

6、部观测数据，利用这些数据计算每颗用这些数据计算每颗GPSGPS卫星的轨道和时钟改正卫星的轨道和时钟改正值。上行注入站也设在范登堡空军基地。它的值。上行注入站也设在范登堡空军基地。它的任务主要是在每颗卫星运行至上空时把这类导任务主要是在每颗卫星运行至上空时把这类导航数据及主控站的指令注入到卫星。这种注入航数据及主控站的指令注入到卫星。这种注入对每颗对每颗GPSGPS卫星每天进行一次。卫星每天进行一次。 用户接受系统主要由以无线电传感和计用户接受系统主要由以无线电传感和计算机技术支撑的算机技术支撑的GPSPSGPSPS卫星接收机和卫星接收机和GPSGPS数据处理软件构成。数据处理软件构成。GPSG

7、PS接收机能捕获、接收机能捕获、跟踪卫星，接收、放大跟踪卫星，接收、放大GPSGPS信号并对信号信号并对信号进行解调和滤波处理，还原出进行解调和滤波处理，还原出GPSGPS发送的发送的导航电文，解求信号在站星前传播时间导航电文，解求信号在站星前传播时间和载波相位差，实时的获得导航定位数和载波相位差，实时的获得导航定位数据或采用后处理的方式获得定位、测速据或采用后处理的方式获得定位、测速、定时等数据。、定时等数据。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。注入站将主控站的改正参数等注入每颗卫星。组成组成:GPS:GPS卫星接收机卫星接收机GPSGPS数据处理软件数据处理软件

8、 任务任务: :能够能够捕获捕获到按一定卫星高度到按一定卫星高度截止角所选择的待测截止角所选择的待测卫星的信号卫星的信号，实时地计算出测站的三维坐标，甚实时地计算出测站的三维坐标，甚至三维速度和时间。至三维速度和时间。 手表和手机上的手表和手机上的GPSGPS 手持型的手持型的GPSGPS 测绘使用的测绘使用的GPSGPS 航空与航海使用的航空与航海使用的GPSGPS 应用领域性能优点功能手持型手持型 GPS 接收机接收机多为导多为导航使用航使用液晶显液晶显示，导示，导航画面航画面清晰，清晰，配有背配有背景灯，景灯，方便夜方便夜间操作间操作功能键功能键齐全齐全不需要地不需要地面辅助设面辅助设备

9、，只要备，只要收到卫星收到卫星信号，就信号，就能快速定能快速定位，不受位，不受天气、行天气、行政区域的政区域的限制限制能够计算当地的能够计算当地的国际标准时间，国际标准时间，处于运动状态还处于运动状态还能指出能指出 北方北方向，并将经过的向，并将经过的地点、路线记录地点、路线记录下来，方便返回下来，方便返回时用；计算两点时用；计算两点间的距离，实现间的距离，实现坐标系间的相互坐标系间的相互转换；计算日出、转换；计算日出、日落时间日落时间1.GPS1.GPS静态导航定位与动态导航定位静态导航定位与动态导航定位静态定位中静态定位中，GPSGPS接收机在接收机在捕获和跟踪捕获和跟踪GPSGPS卫星的

10、过程中卫星的过程中固定不变，接收机高精度地固定不变，接收机高精度地测量测量GPSGPS信号的传播时间，利信号的传播时间，利用用GPSGPS卫星在轨的已知位置，卫星在轨的已知位置，解算出接收机天线所在位置解算出接收机天线所在位置的三维坐标。的三维坐标。动态定位动态定位则是用则是用GPSGPS接收机侧定一接收机侧定一个运动物体的运行轨迹。个运动物体的运行轨迹。GPSGPS信号信号接收机所位于的运动物体叫做载接收机所位于的运动物体叫做载体（如航行中的船舰，空中的飞体（如航行中的船舰，空中的飞机，行走的车辆等）。载体上的机，行走的车辆等）。载体上的GPSGPS接收机天线在跟踪接收机天线在跟踪GPSGP

11、S卫星的卫星的过程中相对地球而运动，接收机过程中相对地球而运动，接收机用用GPSGPS信号实时地测得运动载体的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状态参数（瞬间三维位置和三维速度）速度）2.GPS2.GPS的用途的用途 GPSGPS最初就是为军方提供精确定位最初就是为军方提供精确定位而建立的，至今它仍然由美国军方而建立的，至今它仍然由美国军方控制。军用控制。军用GPSGPS产品主要用来确定产品主要用来确定并跟踪在野外行进中的士兵和装备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。用飞机提供位置和导航信息等。

12、目前目前GPSGPS系统的应用已经十分广泛系统的应用已经十分广泛，我们可以应用，我们可以应用GPSGPS信号进行海空信号进行海空和陆地的导航、导弹的制导、大地和陆地的导航、导弹的制导、大地测量哥工程侧量的精密定位、时间测量哥工程侧量的精密定位、时间的传递和速度的测量等。的传递和速度的测量等。.车载GPS的功用信息接收信息接收 信息发射信息发射应用领域应用领域通过车载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

13、控.GPS在航海、航空导航中的应用应用应用类型类型应用领域应用领域应用作用应用作用航海航海应用应用向用户提供船舶位置向用户提供船舶位置、航速、航向信息、航速、航向信息、海图、海迹显示海图、海迹显示避免船只冲撞，确避免船只冲撞，确保航行安全保航行安全 把自己的位置和航向把自己的位置和航向发送到航海管理中心发送到航海管理中心便于中心的跟踪、便于中心的跟踪、搜寻和救援搜寻和救援航空航空应用应用空域航路、着陆、机空域航路、着陆、机场监视和管理场监视和管理实现空域划分、空实现空域划分、空中交通流量管理、中交通流量管理、飞行路径管理飞行路径管理3.GPS3.GPS应用应用特点：全天候、高精度（民用码：特点

14、：全天候、高精度（民用码：利用差分技术，可以得到小于利用差分技术，可以得到小于5 5米米的精度）、自动测量、实时性。的精度）、自动测量、实时性。功能：功能： （1 1）定位）定位。 （2 2）导航：）导航：是一个技术门类的总称，它是引导是一个技术门类的总称，它是引导飞机、船舶、以及个人安全、准确飞机、船舶、以及个人安全、准确地沿着选定的路线，准时到达目的地沿着选定的路线，准时到达目的地的一种手段。地的一种手段。简言之，导航的基本功能是回答三简言之，导航的基本功能是回答三个问题：个问题： 我现在在哪里？我要去我现在在哪里？我要去哪里？如何去？哪里？如何去？.具体应用：定位与导航军事军事：19991999年科索沃战争中大量使用。年科索沃战争中大量使用。（后方司令部可通过全球定位系统，时（后方司令部可通过全球定位系统，时刻掌握在前线的特种部队的位置。队员刻掌握在前线的特种部队的