全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用3-1

全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用在伊拉克戰(zhàn)爭中，曾經(jīng)有記者問一位飛行員：“你知道去轟炸哪個(gè)城市嗎？”

飛行員回答：“不知道?！?/p>

“那你怎么去轟炸呢？”“容易，上級給我一個(gè)坐標(biāo)，我按計(jì)算機(jī)的指引，投下采用GPS導(dǎo)航的炸彈掉頭就走，跟我玩游戲機(jī)沒啥兩樣?！边@個(gè)例子是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中引用GPS系統(tǒng)的典型案例。我們反對戰(zhàn)爭，但要想能更好的維護(hù)世界和平，我們也需要了解GPS——全球定位系統(tǒng)這種現(xiàn)代地理信息技術(shù)。

一、全球定位系統(tǒng)(GPS)具有海陸空進(jìn)行全方位、實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位功能的新一帶衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。通俗地說：利用衛(wèi)星，在全球范圍內(nèi)適時(shí)進(jìn)行導(dǎo)航、定位的系統(tǒng)目前的全球覆蓋率為98%。

在美國GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)與“阿波羅”飛船登月,航天飛機(jī)升空,共同給列為20世紀(jì)“三大航天工程”

1.概念：三邊測量術(shù)原理假如你在野外迷了路，為了確定你所處的位置，你向一個(gè)路人詢問，他告訴你這里離王家村10千米。你于是打開地圖，找到王家村，以它為圓心，按比例尺在地圖上畫一個(gè)半徑相當(dāng)于10千米的圓（圖Ａ）。然后你又遇到了另外一個(gè)路人，他告訴你距離李家村15千米。你按同樣的方法，繪制第二個(gè)圓（圖Ｂ）?，F(xiàn)在，你得到了兩個(gè)交點(diǎn)，你必定處在其中一個(gè)點(diǎn)的位置。這時(shí)，你向第三個(gè)人打聽到，這里距離張家村10千米。當(dāng)你把這個(gè)圓在地圖上畫好后，你的位置也就一目了然了（圖Ｃ）。這就是三邊測量術(shù)的原理。2.原理：如圖GPS接收機(jī)接收GPS衛(wèi)星A、B、C傳來的信號，“繪制”3個(gè)巨大的球體。3個(gè)球體會交于兩點(diǎn)，其中那個(gè)與地球表面相交的點(diǎn)就是這臺GPS接收機(jī)所處的位置，然后通過計(jì)算得到該接收機(jī)所處的經(jīng)緯度。衛(wèi)星D測量GPS接收機(jī)所在的高程。GPS定位原理GPS的定位原理與“三邊測量術(shù)”原理相似。不同的是3顆衛(wèi)星代替了3個(gè)村子，地圖上平面的圓變成了三維的球面?？臻g部分地面監(jiān)控系統(tǒng)用戶設(shè)備部分全球定位系統(tǒng)由24顆衛(wèi)星組成（其中3顆備用），分布在6個(gè)軌道平面上。主要是GPS接收機(jī)提供與定位相關(guān)的參數(shù)和時(shí)間信息主要用于監(jiān)測和控制衛(wèi)星及其各種設(shè)備的運(yùn)行可以確定接收機(jī)所在點(diǎn)的位置、速度、到航路終點(diǎn)的距離和航向等信息3.組成：

24顆衛(wèi)星星座1個(gè)主控站3個(gè)注入站5個(gè)監(jiān)控站空間部分用戶設(shè)備地面控制類型導(dǎo)航接收機(jī)測地接收機(jī)授時(shí)接收機(jī)應(yīng)用用于運(yùn)動載體的導(dǎo)航，分為車載型、航海型、航空型和星載型用于精密大地測量用于天文臺及無線電通訊特點(diǎn)能夠?qū)崟r(shí)給出載體的位置和速度，價(jià)格便宜，應(yīng)用廣泛定位精度高，儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較貴利用GPS衛(wèi)星提供的高精度時(shí)間進(jìn)行授時(shí)用戶設(shè)備5.特點(diǎn)：

（1）全天候，不受天氣影響；（2）全球覆蓋；（3）三維定速定時(shí)高精度；（4）快速省時(shí)高效率；（5）應(yīng)用廣泛、多功能。（2）地面監(jiān)控系統(tǒng)對衛(wèi)星進(jìn)行監(jiān)測和調(diào)控。4.工作過程：（1）向GPS衛(wèi)星發(fā)送導(dǎo)航定位信號（3）用戶系統(tǒng)接受GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號后進(jìn)行導(dǎo)航、定位。中國——“北斗”衛(wèi)星（P97活動）美國——最早、最成熟俄羅斯——GLONASS歐洲——“伽利略”計(jì)劃日本——準(zhǔn)天頂衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域性能優(yōu)點(diǎn)功能手持型GPS接受機(jī)多為導(dǎo)航使用夜晶顯示，導(dǎo)航畫面清晰，配有背景燈，方便夜間操作，功能齊全不需要地面設(shè)備，只要收到衛(wèi)星信號，就能快速定位，不受天氣、行政區(qū)域的限制能夠計(jì)算當(dāng)?shù)氐膰H標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，處于運(yùn)動狀態(tài)還能指出正北方，并將經(jīng)過的地點(diǎn)、路線記錄下來，方便返回時(shí)用；計(jì)算兩點(diǎn)的距離，實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)系之間的相互轉(zhuǎn)換；計(jì)算日出、日落時(shí)間手持型GPS接收機(jī)（P98閱讀）它能夠?qū)崟r(shí)測量“四度”：經(jīng)度、緯度、高度、速度1、定位:2、導(dǎo)航:我現(xiàn)在在哪里？我要去哪里？如何去？二、全球定位系統(tǒng)與定位導(dǎo)航軍事、交通、郵電、地礦、建筑、農(nóng)業(yè)、氣象、土地管理、金融、測繪、救援、公安等。3、作用:4、應(yīng)用:1.GPS在軍事上的應(yīng)用

軍事是GPS技術(shù)最早的應(yīng)用領(lǐng)域,主要是為各種軍事活動提供定位導(dǎo)航.在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，不僅陸、海、空三軍，而且許多高科技武器彈藥等，也都開始采用GPS技術(shù)進(jìn)行定位導(dǎo)航。

伊拉克戰(zhàn)爭中GPS制導(dǎo)武器占有很大的比重.

海灣戰(zhàn)爭中美軍幾乎所有的坦克、裝甲車、飛機(jī)、艦船、各級指揮部和陸軍小分隊(duì)都裝備了GPS接收機(jī)，總數(shù)超過5萬部。在軌的16顆GPS衛(wèi)星，每天可提供19小時(shí)的三維數(shù)據(jù)，精度10-16米，測速精度0.1米/秒。2.民用GPS

主要用于交通車輛導(dǎo)航管理、航空器定位及導(dǎo)航，以及地震監(jiān)測、緊急求援、旅游探險(xiǎn)、農(nóng)業(yè)監(jiān)測、生態(tài)研究等方面。GPS地面形變分析技術(shù)在我國98年抗洪救災(zāi)工作中發(fā)揮了極其重要的作用。精確的農(nóng)業(yè)航空導(dǎo)航專業(yè)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)野外數(shù)據(jù)采集軟精確自動導(dǎo)航、自動駕駛輔助系統(tǒng)專業(yè)的農(nóng)業(yè)平行收割、播種選項(xiàng)GPS在航海、航空導(dǎo)航中的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用作用航海應(yīng)用向用戶提供船舶位置、航速、航向信息、海圖、海跡顯示避免船只沖撞，確保航行安全把自己的位置和航向發(fā)送到航海管理中心便于中心的跟蹤、搜尋和救援航空應(yīng)用空域航路、著陸、機(jī)場監(jiān)視和管理實(shí)現(xiàn)空域劃分、空中交通流量管理、飛行路徑管理1.在沙漠中迷路時(shí)，可用哪種方式獲知自己所處的具體位置信息（）A.指南針B.GPS設(shè)備C.遙感圖像D.地形圖2.在海灣戰(zhàn)爭中，美英聯(lián)軍的制導(dǎo)導(dǎo)彈不受濃煙、沙塵的影響，是因?yàn)椴扇×耍ǎ〢、RS技術(shù) B、GPS技術(shù) C、GIS技術(shù) D、空間分析技術(shù)BB3.在海灣戰(zhàn)爭中，美國獲取大規(guī)模轟炸的信息資料主要應(yīng)用了（）①遙感技術(shù)②地理信息系統(tǒng)③全球定位技術(shù)④多媒體合成技術(shù)A.①③ B.②④C.①②D.③④A課堂鞏固：4.GPS系統(tǒng)是哪些技術(shù)的結(jié)晶（）①航空航天技術(shù) ②無線電通信技術(shù)③計(jì)算機(jī)技術(shù)④基因工程A.①②④B.①③④C.②③④D.①②③5.配備GPS接收機(jī)的美國士兵隨時(shí)都可獲得工作衛(wèi)星提供的()①三維位置②三維方向 ③運(yùn)動速度和時(shí)間④伊軍士兵位置A.①②④B.①②③ C