全球定位系统及其应用

第三节第三节 全球定位系统及其应用全球定位系统及其应用教学目的：教学目的：.了解全球定位系统的概念和工作原理了解全球定位系统的概念和工作原理.能举例说明全球定位系统在定位导航和能举例说明全球定位系统在定位导航和日常生活中的应用日常生活中的应用重点重点:定位导航与应用定位导航与应用难点难点:工作原理工作原理计划课时计划课时:4课时课时 以美国为首的北约悍然使用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枚导弹袭击了中国驻南斯拉夫大使馆，那夫大使馆，那5枚导弹枚导弹均匀地均匀地分布在我们的大使馆楼顶的扇分布在我们的大使馆楼顶的扇面上，其中面上，其中4枚当场爆炸，另有枚当场爆炸，另有1枚未爆炸，使馆被夷为焦枚未爆炸，使馆被夷为焦土，土，3位新闻工作者邵云环、许杏虎、朱颖当场牺牲。位新闻工作者邵云环、许杏虎、朱颖当场牺牲。一、全球定位系统一、全球定位系统(GPS)Global positioning system 1.1.概念：具有海陆空进行全方位、实时三维概念：具有海陆空进行全方位、实时三维导航导航与与定位定位功能的新一带功能的新一带卫星导航卫星导航与与定位系统定位系统。通俗地说：通俗地说：利用卫星，利用卫星，在全球范围在全球范围内适时进行内适时进行导航导航、定位定位的系统的系统 全球定位系统是美国从本世纪全球定位系统是美国从本世纪70年代开始研制，历时年代开始研制，历时20年，年，耗资耗资200亿美元，于亿美元，于1994年全面建成，具有在海、陆、空进行年全面建成，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。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%。在美国在美国,GPS全球卫星定位技术全球卫星定位技术与与“阿波罗阿波罗”飞船登月飞船登月,航天飞机升空航天飞机升空,共同给列为共同给列为20世纪世纪“三大三大航天工程航天工程”它能够实时测量“四度”：经度、纬度、高度、速度。一、全球定位系统一、全球定位系统二、全球定位系统与定位导航二、全球定位系统与定位导航（1）全球定位系统的组成）全球定位系统的组成（2）全球定位系统的的基本原理）全球定位系统的的基本原理1.1.组成：包括三大部分组成：包括三大部分 空间部分、地面控制部分、用户设备部分空间部分、地面控制部分、用户设备部分GPS组成组成系统结构系统结构空间位置空间位置组成和分布组成和分布全全球球定定位位系系统统空间空间由由21颗工作卫星和颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成，颗在轨备用卫星组成，24颗卫星均匀分布在颗卫星均匀分布在6个轨道平面内个轨道平面内地面地面由分布在全球的由分布在全球的5个地面站组成（个地面站组成（5个监控站、个监控站、1个主控站和个主控站和3个注入站个注入站）用户用户导航接收机、测地型接收机、授时接收机导航接收机、测地型接收机、授时接收机实时计算出三维实时计算出三维坐标坐标速度速度以及以及时间时间GPS卫卫星星座星星座地面监地面监控系统控系统GPS信信号接收机号接收机返回返回空间部分各轨道平面相对于赤道平面的倾角为各轨道平面相对于赤道平面的倾角为55，轨道平面间距，轨道平面间距60。在每一轨道平面内，各卫星升交角距差在每一轨道平面内，各卫星升交角距差90 为了减少误差，一般要求为了减少误差，一般要求4颗卫星，颗卫星，用于定位的用于定位的4颗卫星称为定位星座。颗卫星称为定位星座。返回返回地面监控部分主控站主控站位于美国科罗拉多的斯平士（位于美国科罗拉多的斯平士（Colorado Springs）的联合空间执行）的联合空间执行中心（中心（CSOC），三个），三个注入注入站分别设在大西洋、印度洋和太平洋的三个美站分别设在大西洋、印度洋和太平洋的三个美国军事基地上，即大西洋的阿松森（国军事基地上，即大西洋的阿松森（Ascension）岛、印度洋的狄哥）岛、印度洋的狄哥伽西伽西亚亚(Diego Garcia)和太平洋的卡瓦加兰和太平洋的卡瓦加兰(Kwajalein),五个监测站设在五个监测站设在主控站主控站和和三个注入站三个注入站以及以及夏威夷岛夏威夷岛。返回返回卫星上各种设备是否正常工作卫星上各种设备是否正常工作,是否是否一直沿预定轨道运行一直沿预定轨道运行,要由地面设备监控要由地面设备监控用户设备类型类型应用应用用于用于运动载体运动载体的导航，分为车的导航，分为车载型、航海型、航空型和星载载型、航海型、航空型和星载型型能够实时给出载体的能够实时给出载体的位置位置和和速度速度，价格便宜，应用，价格便宜，应用广泛广泛测地接收机测地接收机定位精度高，仪器结构复定位精度高，仪器结构复杂，价格较贵杂，价格较贵授时接收机授时接收机用于天文台及无线电通讯用于天文台及无线电通讯利用利用GPS卫星提供的高精卫星提供的高精度时间进行授时度时间进行授时用于精密大地测量用于精密大地测量 导航接收机导航接收机返回返回应用领域应用领域性能性能优点优点功能功能手持型手持型GPS接受机多为接受机多为导航使用导航使用夜晶显示，导夜晶显示，导航画面清晰，航画面清晰，配有背景灯，配有背景灯，方便夜间操作，方便夜间操作，功能齐全功能齐全不需要地面不需要地面设备，只要设备，只要收到卫星信收到卫星信号，就能快号，就能快速定位，不速定位，不受天气、行受天气、行政区域的限政区域的限制制能够计算当地的国能够计算当地的国际标准时间，处于际标准时间，处于运动状态还能指出运动状态还能指出正北方，并将经过正北方，并将经过的地点、路线记录的地点、路线记录下来，方便返回时下来，方便返回时用；计算两点的距用；计算两点的距离，实现坐标系之离，实现坐标系之间的相互转换；计间的相互转换；计算日出、日落时间算日出、日落时间手持型手持型GPS接收机接收机3.3.用途和特点：用途和特点：全能性、全球性、全天候、连续性、实时性全能性、全球性、全天候、连续性、实时性 提供精密的三维坐标，三项速度和时间信息提供精密的三维坐标，三项速度和时间信息GPS应用它能够实时测量它能够实时测量“四度四度”：经度、纬度、高度、速：经度、纬度、高度、速度度GPS功能1、定位:2、导航:我现在在哪里？我要去哪里？如何去？我要去哪里？如何去？3.跟踪。跟踪跟踪。跟踪-监视人或物体的运动。监视人或物体的运动。4.绘图。用于绘制世界地图。绘图。用于绘制世界地图。5.定时。提供精确的时间。定时。提供精确的时间。GPS特点(1)全球全球,全天候工作全天候工作(2)实时性实时性,能提供连续、实时的三维能提供连续、实时的三维位置、速度和精密时间，不受天气位置、速度和精密时间，不受天气的影响。的影响。（3）高精度）高精度（4）自动测量）自动测量GPS应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通过车载GPS可以在屏幕上可以在屏幕上及时查看车辆及时查看车辆所在的经纬度、所在的经纬度、运行轨迹、速运行轨迹、速度、行进方向度、行进方向车载电台把定车载电台把定位信息发给监位信息发给监控中心，在电控中心，在电子地图上显示子地图上显示出来，可对车出来，可对车辆进行调度指辆进行调度指挥挥城市公共汽车城市公共汽车调度管理，旅调度管理，旅游区车辆报警游区车辆报警与调度，海关、与调度，海关、公安、海防等公安、海防等部门对车辆的部门对车辆的调度与监控调度与监控车载车载GPS的功用的功用p100使装有使装有GPS的出租车配备合理，能最大程度的满足乘客的的出租车配备合理，能最大程度的满足乘客的要求，从而减少了空载率，降低能源消耗，节省运行成本，要求，从而减少了空载率，降低能源消耗，节省运行成本，并使行车、乘车安全系数大大提高等功能。并使行车、乘车安全系数大大提高等功能。应用应用类型类型应用领域应用领域应用作用应用作用向用户提供船舶的向用户提供船舶的位置位置、航航速速、航向航向、时间信息、海图、时间信息、海图、海迹显示海迹显示避免船只冲撞，避免船只冲撞，确保航行安全现确保航行安全现在在很难想象那艘船舶很难想象那艘船舶不装备不装备GPS导航系统导航系统和设备和设备 把自己的位置和航向发送到把自己的位置和航向发送到航海管理中心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p100空域航路、着陆、机场监视空域航路、着陆、机场监视和管理和管理实现空域划分、实现空域划分、空中交通流量管空中交通流量管理、飞行路径管理、飞行路径管理理航海航海应用应用P100GPS应用军事军事:导弹的飞行、飞机的导航、精确打击的实现导弹的飞行、飞机的导航、精确打击的实现测绘：有哪些优势？有哪些具体应用领域？测绘：有哪些优势？有哪些具体应用领域？交通：关键是导航交通：关键是导航救援：关键是定位救援：关键是定位农业：什么是精准农业耕作？其优势在哪里？农业：什么是精准农业耕作？其优势在哪里？娱乐旅游娱乐旅游为什么要打破垄断为什么要打破垄断P97陈邦柱介绍说，这次珠峰测量的技术方案，既有和陈邦柱介绍说，这次珠峰测量的技术方案，既有和1975年相同的，也有当代测绘发展的高新技术。年相同的，也有当代测绘发展的高新技术。与与1975年相同的是传统的三角高程测量，新的进展是采用了光电测距、当代最先进的年相同的是传统的三角高程测量，新的进展是采用了光电测距、当代最先进的连续连续GPS观观测测，另外还采用了冰雪探测雷达，对峰顶的冰雪进行了精确的测量。，另外还采用了冰雪探测雷达，对峰顶的冰雪进行了精确的测量。“我们对珠峰峰顶近我们对珠峰峰顶近20平方平方米的范围进行了扫描，获得了我们肉眼看不见的珠峰峰顶的雪层、冰层、混合层一直到岩石面的米的范围进行了扫描，获得了我们肉眼看不见的珠峰峰顶的雪层、冰层、混合层一直到岩石面的准确数据。准确数据。”陈邦柱和中国科学院院士、陈邦柱和中国科学院院士、1975年珠峰高程测定的设计者和组织者陈俊勇都不同意这种说法。陈年珠峰高程测定的设计者和组织者陈俊勇都不同意这种说法。陈俊勇解释说，峰顶冰雪深度的测量更加精确、珠峰地区大地水准面计算结果更加完善、全球气候俊勇解释说，峰顶冰雪深度的测量更加精确、珠峰地区大地水准面计算结果更加完善、全球气候变暖导致峰顶冰雪厚度变薄，是珠峰变变暖导致峰顶冰雪厚度变薄，是珠峰变“矮矮”的三个主要原因。这次测量其实是第一次准确得到的三个主要原因。这次测量其实是第一次准确得到峰顶岩石面的高程。峰顶岩石面的高程。“1975年测量雪深时，是登山队员拿一个钢钎戳，戳不动了，就认为是戳到年测量雪深时，是登山队员拿一个钢钎戳，戳不动了，就认为是戳到岩石面了，其实并未到达真正岩面。当时测量出的雪深岩石面了，其实并未到达真正岩面。当时测量出的雪深0.92米与这次的米与这次的3.50米相差约米相差约2.7米。另外，米。另外，这次测量的重点差大地水准基准面也升高了这次测量的重点差大地水准基准面也升高了0.7米，还剩下米，还剩下0.3至至0.4米差距可能是误差的问题。米差距可能是误差的问题。”10月月9日国家测绘局局长陈邦柱宣布：日国家测绘局局长陈邦柱宣布：珠穆朗玛峰峰顶岩石面海拔高程为珠穆朗玛峰峰顶岩石面海拔高程为8844.43米米，参数为：珠，参数为：珠穆朗玛峰峰顶岩石面高程测量精度穆朗玛峰峰顶岩石面高程测量精度0.21米；峰顶冰雪深度米；峰顶冰雪深度3.50米。米。许多水库库区的滑坡体是要定期监测的。现在许多科技人员在这种监测工作中使用了GPS（全球定位系统）技术，只要滑坡体产生1毫米的移动，GPS就像火眼金睛一样能发现它，这是以前常规的外观测量方法难以想象的。在12日于北京召开的中国全球定位系统技术应用协会成立十周年大会上，来自全国各地的院士、专家们回顾了我国卫星导航产业十年的发展历程，展望并研讨了未来GPS技术在我国的进一步应用和发展。据中国全球定位系统技术应用协会秘书长黄云康介绍，十年来，我国卫星导航定位技术在地质调查和找矿，土地资源调查，水坝、桥梁、高层建筑的变形监测，城市信息化建设和城市应急系统建设，自然灾害的监测、预报和防治等方面都有广泛的应用。例如，1999年三峡库区12个滑坡体的监测、1998年长江防汛抗洪期间武汉堤防险情的观察、今年5月珠穆朗玛峰北侧的测高等都使用了GPS技术。可以说，在应用广度上，GPS技术已从个别部门、个别场合的应用过渡到国民经济众多部门基础性产业平台的应用；从少数行业的专业应用逐渐过渡到公众的广泛应用。与会专家预计，随着2008年欧盟“伽利略”导航卫星系统的建成，我国新一代卫星导航系统的到位，将会为我国卫星导航定位技术的产业带来巨大发展，届时参与全球竞争是整个行业与每一个企业面临的严峻挑战。（李大庆）（1）民用领域车辆自导航：车船管理调度在出租车行业、长途运输业、租车服务业等将能够对车辆进行跟踪、调度管理。在拥挤的停车场、火车调度场能够准确地确定车辆的位置，有效地调动车辆。，邮递服务，民航运输，邮递服务：对重要的货物、包裹与信函等进行跟踪、引导与保护。对货场物品入库与出库的调度能有效地确定货物的存放地点，提高出货效率，增加管理手段、避免积压。民航运输：使飞机着陆时驾驶员通过仪表操作对准跑道。渔业生产：GPS能满足渔猎对定位的要求。同时能为捕鱼船队在法律上避免发生捕鱼边界的纠纷，提高在经济专属区的作业效率。公路水路维护：能准确地引导维护人员调查需维护的交通设施。火警、警察、救护的应急调遣：提高紧急事件处理部门对火灾现场、犯罪现场、交通事故现场、交通堵塞等紧急事件的响应效率。E911：美国通讯委员会（FCC）要求将所有的移动电话安装无线电定位装置，以便用户在通过移动电话向911请求帮助时可找到用户位置，实现快速援助。GPS将是满足FCC要求的一种精确、成本低廉的方式。搜索与求援：将更加有效地对在人迹罕至、条件恶劣的航海、登山探险、滑雪、沙漠作业中失踪的人员进行求援搜索。道路支持：车在路上坏了时，将提高救援车辆找到你的效率。突发事件临战状态准备：如在洪水发生时，需要快速地为救灾工作做好准备，如绘制洪水边界图、排洪国界图、排洪通道、防洪大堤的调查。可随时查找运输车辆的当前位置，可获得车辆的定位数据和状态信息。实施跟踪一个或多个指定的运输车辆，使它们落在电子地图的窗口内。可设定跟踪优先级和时间间隔对目标进行跟踪。对车辆跟踪形成直观的运行轨迹。美国地面部队在人生地不熟的沙漠里，正是靠美国地面部队在人生地不熟的沙漠里，正是靠GPS的指向，才顺的指向，才顺利完成了各项军事任务；现代战争中，从几千公里外发射的导弹利完成了各项军事任务；现代战争中，从几千公里外发射的导弹能准确地命中目标，也是靠的能准确地命中目标，也是靠的GPS技术我们技术我们1999年南联盟使馆年南联盟使馆被炸，那被炸，那5枚精确制导炸弹，全部是枚精确制导炸弹，全部是GPS精确制导的炸弹，那精确制导的炸弹，那5枚枚导弹均匀地分布在我们的大使馆楼顶的扇面上，这是导弹均匀地分布在我们的大使馆楼顶的扇面上，这是GPS在军事在军事上运用获得的效能。上运用获得的效能。导弹的飞行、飞机的导航、精确打击的实现，无不依赖于导弹的飞行、飞机的导航、精确打击的实现，无不依赖于GPS，所以，当前的美伊战争，所以，当前的美伊战争，GPS也成了双方争斗的重要一环也成了双方争斗的重要一环.如果没如果没有这一系统，海湾战争中美国的两枚导弹先后攻击同一目标，后有这一系统，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是不可能一枚导弹通过前一导弹炸开的洞钻入目标内部进行攻击是不可能的）。由于它的精确度目前已达到的）。由于它的精确度目前已达到10米内，该系统曾被美军在海米内，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，使得卫星总数达到颗卫星，使得卫星总数达到28颗，精确度也相应地提高到了颗，精确度也相应地提高到了7米。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。据国外媒体早先报道，即使是美国的以得到更精确的实时精度。据国外媒体早先报道，即使是美国的民用手持民用手持GPS接收器在水平面上的定位精度都可以达到接收器在水平面上的定位精度都可以达到5米。足米。足见其军用系统定位精度之高。见其军用系统定位精度之高。在现代高科技战争条件下，全球定位系统（在现代高科技战争条件下，全球定位系统（GPS）扮演着重要角色，导弹）扮演着重要角色，导弹的飞行、飞机的导航、精确打击的实现，无不依赖于的飞行、飞机的导航、精确打击的实现，无不依赖于GPS，所以，当前的，所以，当前的美伊战争，美伊战争，GPS也成了双方争斗的重要一环。也成了双方争斗的重要一环。GPS是美国开发的一种利用是美国开发的一种利用环绕地球的环绕地球的24颗卫星准确计算全球任意点位置的庞大卫星网络定位系统。颗卫星准确计算全球任意点位置的庞大卫星网络定位系统。在战争中，只有实现了精确的定位，才有可能实现精确打击（如果没有这在战争中，只有实现了精确的定位，才有可能实现精确打击（如果没有这一系统，海湾战争中美国的两枚导弹先后攻击同一目标，后一枚导弹通过一系统，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是不可能的）。由于它的精确度前一导弹炸开的洞钻入目标内部进行攻击是不可能的）。由于它的精确度目前已达到目前已达到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，又增加运行的时候，又增加4颗卫星，使得卫星总数达到颗卫星，使得卫星总数达到28颗，精确度也相应地颗，精确度也相应地提高到了提高到了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，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。据国外媒体早先报道，即使是美国的民它们可以得到更精确的实时精度。据国外媒体早先报道，即使是美国的民用手持用手持GPS接收器在水平面上的定位精度都可以达到接收器在水平面上的定位精度都可以达到5米。足见其军用系米。足见其军用系统定位精度之高。他们在这方面并不甘落后，比如欧洲和俄罗斯，他们同统定位精度之高。他们在这方面并不甘落后，比如欧洲和俄罗斯，他们同样拥有先进的卫星技术，具有向样拥有先进的卫星技术，具有向GPS发起挑战的优势。于是，俄罗斯推出发起挑战的优势。于是，俄罗斯推出了自己的了自己的Glonass系统，现在已经完成部署，并开始投入运营。欧盟更是系统，现在已经完成部署，并开始投入运营。欧盟更是雄心勃勃，他们计划推出目前规模最大的卫星导航定位系统雄心勃勃，他们计划推出目前规模最大的卫星导航定位系统-伽利略系统，伽利略系统，这个系统的卫星数量高达这个系统的卫星数量高达30颗，总投资预计为颗，总投资预计为33亿欧元，正准备付诸实施。亿欧元，正准备付诸实施。欧洲与俄罗斯在卫星导航定位系统上的大动作，将打破美国欧洲与俄罗斯在卫星导航定位系统上的大动作，将打破美国GPS一统天下一统天下的局面，给美国造成了巨大的压力。的局面，给美国造成了巨大的压力。3GPS系统的营救范例系统的营救范例 GPS系统在营救系统在营救F-117A隐形战斗机飞行员之前，曾成功地营隐形战斗机飞行员之前，曾成功地营救过美国救过美国F-16战斗机的飞行员，战斗机的飞行员，1993年年4月还曾营救过阿拉法月还曾营救过阿拉法特特 1993年年4月，巴勒斯坦解放组织领导人阿拉法特的座机在飞行月，巴勒斯坦解放组织领导人阿拉法特的座机在飞行途中不幸遇上沙暴，飞机被迫降落在撒哈拉大沙漠里与阿拉途中不幸遇上沙暴，飞机被迫降落在撒哈拉大沙漠里与阿拉法特失去联系的巴勒斯坦解放组织总部使尽浑身解数寻找未果，法特失去联系的巴勒斯坦解放组织总部使尽浑身解数寻找未果，最后只好借助美国的侦察卫星十几小时之后，才在茫茫沙漠最后只好借助美国的侦察卫星十几小时之后，才在茫茫沙漠中找到了迫降飞机的准确位置，使阿拉法特获救美国使用的中找到了迫降飞机的准确位置，使阿拉法特获救美国使用的这种卫星救援系统正是屡见奇功的这种卫星救援系统正是屡见奇功的“导航星导航星”全球定位系统，全球定位系统，即即GPS由于它全球定位及时准确，被称为由于它全球定位及时准确，被称为“当代观音当代观音.印度洋印度洋地震引发的海啸所带来的灾难让世人震惊。这场灾难中也发生地震引发的海啸所带来的灾难让世人震惊。这场灾难中也发生了一些幸运的事情：了一些幸运的事情：36名英国游客被困在斯里兰卡南部海滨的名英国游客被困在斯里兰卡南部海滨的希克杜沃海滩，其中一名游客的手机帮助救援人员发现了他们希克杜沃海滩，其中一名游客的手机帮助救援人员发现了他们的地点。海啸救援中心负责人表示，海啸发生以后，当地的所的地点。海啸救援中心负责人表示，海啸发生以后，当地的所有电话公司加入到营救行动中，他们通过跟踪手机信号发现手有电话公司加入到营救行动中，他们通过跟踪手机信号发现手机用户的地点。这是斯里兰卡首次在救援中利用高技术手段并机用户的地点。这是斯里兰卡首次在救援中利用高技术手段并获得成功。此外，摩根士丹利公司香港总部的获得成功。此外，摩根士丹利公司香港总部的35名员工也依靠名员工也依靠国际漫游手机，最后成功获救。国际漫游手机，最后成功获救。(1)当奔驰的车辆行驶在车流熙攘的高速公路上时，司机启动当奔驰的车辆行驶在车流熙攘的高速公路上时，司机启动自动驾驶系统，就可悠然自得地读书看报。车辆能自动与前车自动驾驶系统，就可悠然自得地读书看报。车辆能自动与前车保持距离，自动刹车或超车，自动驾驶系统能够精确到厘米。保持距离，自动刹车或超车，自动驾驶系统能够精确到厘米。在不打搅车内乘客读书看报的情况下，它能自动选择一条能避在不打搅车内乘客读书看报的情况下，它能自动选择一条能避免堵塞的道路前进。到达目的地后它会自动报告：免堵塞的道路前进。到达目的地后它会自动报告：“您已到您已到达。达。”这些听起来犹如神话，其实它都依赖于来自太空的信号。这些听起来犹如神话，其实它都依赖于来自太空的信号。这种高度精确的太空信号就是由比这种高度精确的太空信号就是由比GPS更先进的欧洲更先进的欧洲“伽利略伽利略”卫星导航系统提供的。卫星导航系统提供的。(2)汽车安装上汽车安装上GPS接收机，不仅能利用电子地图知道自己的方接收机，不仅能利用电子地图知道自己的方位和其他街区的车辆行驶状况，从而绕开堵车地区，选择最便位和其他街区的车辆行驶状况，从而绕开堵车地区，选择最便利的路线行驶，还能在遇到劫匪报警时向警方提供自己精确的利的路线行驶，还能在遇到劫匪报警时向警方提供自己精确的所在位置，使警方尽快赶所在位置，使警方尽快赶+到据介绍：日本到据介绍：日本90的机动车都的机动车都安装有安装有GPS接收机接收机。(3)GPS电子站牌现身上海街头电子站牌现身上海街头:下一辆车离本站还有下一辆车离本站还有1.2千米千米,越越3分钟内到达分钟内到达.上海的许多上海的许多 出租出租车上装备了车上装备了GPS系统系统.公司可以根据公司可以根据GPS对出租车定位对出租车定位,并提供无并提供无线电联系以及电子地图线电联系以及电子地图到到2007年年,上海上海1.8万公交车全部实现万公交车全部实现GPS见空见空.GPS应用应用领域领域主要功能主要功能在林业管在林业管理方面的理方面的应用应用GPS技术在确定林区面积，估算木材量，技术在确定林区面积，估算木材量，计算可采伐木材面积，确定原始森林、道计算可采伐木材面积，确定原始森林、道路位置，对森林火灾周边测量，寻找水源路位置，对森林火灾周边测量，寻找水源和测定地区边界方面可以发挥独特的重要和测定地区边界方面可以发挥独特的重要作用作用在合理施在合理施肥，精确肥，精确农业管理农业管理方面的应方面的应用用依据农田土壤养分含量分布图，设置有依据农田土壤养分含量分布图，设置有GPS接收机的接收机的“受受控应用控应用”的喷施器，在的喷施器，在GPS的控制下，依据土壤养分含量的控制下，依据土壤养分含量分布图，能够精确地给田地各点施肥。分布图，能够精确地给田地各点施肥。(1)可以监测作物产量可以监测作物产量(计算机计算机产量监视器产量监视器GPS接收机接收机)(2)帮助合理施肥帮助合理施肥(3)应用于土壤养分的分布调查应用于土壤养分的分布调查(GPS接收机把接收机把样品的位置样品的位置)在精确定在精确定时方面的时方面的应用应用每颗每颗GPS卫星上都有精密的原子钟，所以卫星上都有精密的原子钟，所以GPS接受器可以接收到精确的时间信息接受器可以接收到精确的时间信息在农业方面在农业方面GPS也有用武之地以往飞机向农田也有用武之地以往飞机向农田喷洒农药，用人在地面摇动红旗做方位指示，经喷洒农药，用人在地面摇动红旗做方位指示，经常由于不够准确造成喷洒效率低，而有常由于不够准确造成喷洒效率低，而有GPS定位定位仪后，合理分布航线仪后，合理分布航线,飞机可以按事先设计好的飞机可以按事先设计好的经纬度，利用定位仪确认坐标后喷洒，大大提高经纬度，利用定位仪确认坐标后喷洒，大大提高了喷洒效率了喷洒效率,大大节省飞机作业的费用大大节省飞机作业的费用,喷杀化肥喷杀化肥农药时农药时,减少重叠减少重叠,避免浪费避免浪费,避免过多的用量影响避免过多的用量影响农作物生长农作物生长.2）军用领域）军用领域GPS是自动化指挥系统、先进武器系统及新的战役战术理论的一是自动化指挥系统、先进武器系统及新的战役战术理论的一项关键性基本保障技术，能为地面车辆、人员以及航空、航海、项关键性基本保障技术，能为地面车辆、人员以及航空、航海、航天等领域的飞机、船只、潜艇、卫星、航天飞机进行导航定位；航天等领域的飞机、船只、潜艇、卫星、航天飞机进行导航定位；武器发射、侦察、飞机进场着陆、交通管制、搜索营救，战场部武器发射、侦察、飞机进场着陆、交通管制、搜索营救，战场部队、车辆以及单兵定位；精确制导导弹打击目标坐标定位及弹道队、车辆以及单兵定位；精确制导导弹打击目标坐标定位及弹道导引。导引。陆地应用：主要包括车辆导航、景点导游、应急反应、高精度陆地应用：主要包括车辆导航、景点导游、应急反应、高精度时频对比、大气物理观测、地球物理资源戡探、工程测量、变时频对比、大气物理观测、地球物理资源戡探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、市政规划控制等；形监测、地壳运动监测、市政规划控制等；海洋应用：远洋船只航线测定、船只实时调度与导航、海海洋应用：远洋船只航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋控宝、水文地质测量以及海洋井平台定位、海平洋救援、海洋控宝、水文地质测量以及海洋井平台定位、海平面升降监测等；面升降监测等；航空航天应用：飞机导航、航空遥感姿态控制、低轨卫航空航天应用：飞机导航、航空遥感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹控制、航空救援和载人航天器防护探测等。星定轨、导弹控制、航空救援和载人航天器防护探测等。它能用于绘制森林地图，帮助农民收获庄稼，地面和它能用于绘制森林地图，帮助农民收获庄稼，地面和空中导航，军事应用，紧急救援。空中导航，军事应用，紧急救援。GPS在很多我们没在很多我们没有意识到的地方工作。有意识到的地方工作。GPS的应用主要有的应用主要有5个方面：个方面：1.定位。定位。确定一点的位置。确定一点的位置。2.导航。导航。从一个地方到另一个地方。从一个地方到另一个地方。3.跟踪。跟踪。跟踪跟踪-监视人或物体的运动。监视人或物体的运动。4.绘图。绘图。用于绘制世界地图。用于绘制世界地图。5.定时。定时。提供精确的时间。提供精确的时间。GPS的应用包含采矿，航空，的应用包含采矿，航空，测量，农业，海事和军事行动。如今医生，科学家，测量，农业，海事和军事行动。如今医生，科学家，农民，战士，飞行员，测量员，长途步行者，紧急救农民，战士，飞行员，测量员，长途步行者，紧急救援小组，投递司机，水手，垂钓者，送货员，电脑程援小组，投递司机，水手，垂钓者，送货员，电脑程序员，伐木工，消防人员和其它行动的人们，使用序员，伐木工，消防人员和其它行动的人们，使用GPS使他们的工作变得更有效，更安全和更容易。使他们的工作变得更有效，更安全和更容易。(1)热爱旅游的人们已经将更多的目兴投向人迹罕至的地区热爱旅游的人们已经将更多的目兴投向人迹罕至的地区高山、峡谷、沙漠、戈壁等高山、峡谷、沙漠、戈壁等在地广人稀没有任何参照在地广人稀没有任何参照物可用以辨别方向的情况下，物可用以辨别方向的情况下，极易迷失方向极易迷失方向,危险无时无刻不危险无时无刻不存在存在,手持手持GPS接收机沿着机中记录的安全轨迹小心行进，从接收机沿着机中记录的安全轨迹小心行进，从而可以安全返航。如果旅游者配上而可以安全返航。如果旅游者配上GPS接收机，根据地图标接收机，根据地图标示的经纬度就可以保障安全示的经纬度就可以保障安全GPS能提供误差不足能提供误差不足30m的经的经纬度，受难者可以用它提供给救援人员自己所在地的坐标，纬度，受难者可以用它提供给救援人员自己所在地的坐标，从而为挽救自己和他人的生命争取宝贵的时间从而为挽救自己和他人的生命争取宝贵的时间(2)利用利用GPS，旅游者可以在陌生的城市里迅速找到自己所在，旅游者可以在陌生的城市里迅速找到自己所在的位置，确定的前往目的地的最优行进方式和路线。的位置，确定的前往目的地的最优行进方式和路线。余纯顺在罗布泊探险遇难时离最近的补给站仅几百米。风沙余纯顺在罗布泊探险遇难时离最近的补给站仅几百米。风沙淹埋了前人走过的足迹。在茫茫荒漠中又渴又饿的他终于倒淹埋了前人走过的足迹。在茫茫荒漠中又渴又饿的他终于倒下了。如果当时他有一台中文显示下了。如果当时他有一台中文显示GPS接收机，这种惨剧又接收机，这种惨剧又何以发生？。何以发生？。目前，许多休闲俱乐部围绕目前，许多休闲俱乐部围绕GPS功能相继推出功能相继推出穿越穿越、寻宝寻宝、野外拓展野外拓展等都市游戏，丰富了人们的周等都市游戏，丰富了人们的周末生活，提高了人们的生活品位，深得户外运动爱好者的欢末生活，提高了人们的生活品位，深得户外运动爱好者的欢迎迎 主控站收集各监控站提供的主控站收集各监控站提供的GPS卫星观测数据、卫星卫星观测数据、卫星工作状态数据、各监测站和注入站自身的工作状态数工作状态数据、各监测站和注入站自身的工作状态数据。根据这些数据，完成各项工作：据。根据这些数据，完成各项工作：(1)如及时编算每颗卫星的导航电文并传送给注入站如及时编算每颗卫星的导航电文并传送给注入站；(2)控制和协调监测站间、注入站间的工作控制和协调监测站间、注入站间的工作，检验注，检验注入卫星的导航电文是否正确以及卫星是否将导航电文入卫星的导航电文是否正确以及卫星是否将导航电文发给了发给了gps用户系统用户系统(3)诊断卫星工作状态诊断卫星工作状态，改变偏离轨道的卫星位置及，改变偏离轨道的卫星位置及姿态，调整备用卫星取代失效卫星。姿态，调整备用卫星取代失效卫星。注入站注入站:在每颗卫星运行到上空时在每颗卫星运行到上空时,将导航数据及主控站的指令将导航数据及主控站的指令注入到卫星注入到卫星.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通过车载GPS可以在屏幕上及可以在屏幕上及时查看车辆所在时查看车辆所在的的经纬度、运行经纬度、运行轨迹、速度、行轨迹、速度、行进方向进方向车载电台把定位车载电台把定位信息发给监控中信息发给监控中心，在电子地图心，在电子地图上显示出来，可上显示出来，可对车辆进行调度对车辆进行调度指挥指挥城市公共汽车调城市公共汽车调度管理，旅游区度管理，旅游区车辆报警与调度，车辆报警与调度，海关、公安、海海关、公安、海防等部门对车辆防等部门对车辆的调度与监控的调度与监控返回返回使装有使装有GPS的出租车配备合理，能最大程度的满足乘客的出租车配备合理，能最大程度的满足乘客的要求，从而减少了空载率，降低能源消耗，节省运行的要求，从而减少了空载率，降低能源消耗，节省运行成本，并使行车、乘车安全系数大大提高等功能。成本，并使行车、乘车安全系数大大提高等功能。(1)国政府曾向全世界宣称：任何国家都可以免费使用美国的国政府曾向全世界宣称：任何国家都可以免费使用美国的GPS来进行定位工作来进行定位工作.美国在给其他国家使用时，在技术上打了美国在给其他国家使用时，在技术上打了很大的折扣，美国自己运用的是很大的折扣，美国自己运用的是精码精码，定位精度在，定位精度在10米米以内，以内，甚至达到甚至达到3-5米米，别的国家想用，定位精度大约仅有，别的国家想用，定位精度大约仅有100米米的精的精度，为什么美国自己定位要非常精确，就是为了在军事上的应度，为什么美国自己定位要非常精确，就是为了在军事上的应用，进行精确制导打击。比如说，我们用，进行精确制导打击。比如说，我们1999年南联盟使馆被炸，年南联盟使馆被炸，那那5枚精确制导炸弹，全部是枚精确制导炸弹，全部是GPS精确制导的炸弹，那精确制导的炸弹，那5枚导弹枚导弹均匀地分布在我们的大使馆楼顶的扇面上，这是均匀地分布在我们的大使馆楼顶的扇面上，这是GPS在军事上在军事上运用获得的效能运用获得的效能.(2)以近年发生的危机和战争为例，每每到了这种时刻，美国以近年发生的危机和战争为例，每每到了这种时刻，美国方面操纵方面操纵GPS的机构便做出决定，为了保证和加强的机构便做出决定，为了保证和加强GPS的军事的军事用途，用途，暂时关闭它的民用性能暂时关闭它的民用性能，比如关闭高速公路和电话手机，比如关闭高速公路和电话手机对对GPS信号的接收。好比鱼和熊掌不可兼得，到了危机时刻，信号的接收。好比鱼和熊掌不可兼得，到了危机时刻，军用与民用的分离是一种忍痛割爱的决定。但它是必须的。一军用与民用的分离是一种忍痛割爱的决定。但它是必须的。一个作战军人或作战小组靠个作战军人或作战小组靠GPS在划定方位在划定方位,但是美国军方可以随但是美国军方可以随时篡改、伪造和关闭信号。科索沃战争中，美国人就关闭了信时篡改、伪造和关闭信号。科索沃战争中，美国人就关闭了信号，造成整个巴尔干地区都无法收到信号。因为他们担心塞尔号，造成整个巴尔干地区都无法收到信号。因为他们担心塞尔维亚的防空系统利用该信号操控导弹。毗邻的奥地利受到波及维亚的防空系统利用该信号操控导弹。毗邻的奥地利受到波及 3)“伽利略伽利略”确定地面位置或近地空间位确定地面位置或近地空间位置要比置要比GPS精确精确10倍。如倍。如GPS只能找到街只能找到街道，而道，而“伽利略伽利略”系统则能找到车库门。系统则能找到车库门。地面上甚至会有地面上甚至会有3种信号：一是免费使用种信号：一是免费使用信号；二是加密且需要交费使用的信号；信号；二是加密且需要交费使用的信号；三是加密且需要满足更高安全要求的信号三是加密且需要满足更高安全要求的信号(如飞机导航如飞机导航)。如果使用。如果使用“伽利略伽利略”系统，系统，飞机能在任何机场降落，而不必考虑机场飞机能在任何机场降落，而不必考虑机场的技术设施如何。火车能在没有驾驶员的的技术设施如何。火车能在没有驾驶员的情况下高密度行驶。轮船即使在大雾中也情况下高密度行驶。轮船即使在大雾中也能安全航行。如果卫星失灵，那么它在几能安全航行。如果卫星失灵，那么它在几秒钟之内就能发出警报。秒钟之内就能发出警报。1912年年4月月14日，英国大型豪华客船泰坦尼克号在北大西洋北日，英国大型豪华客船泰坦尼克号在北大西洋北纬纬4046，西经，西经5014处与冰山相撞，于处与冰山相撞，于15日日2时时20分沉没分沉没 ，是死亡人数最多的海难。泰坦尼克号于是死亡人数最多的海难。泰坦尼克号于1912年建成，年建成，1912年年4月月10日载客日载客1316人、船员人、船员885人，自英国南安普敦始航至美国人，自英国南安普敦始航至美国纽约，也是该船建成后的首次远航。航行中于纽约，也是该船建成后的首次远航。航行中于14日日9时至时至18时时20分之前多次收到关于流冰与冰山的分之前多次收到关于流冰与冰山的无线电报无线电报,由于报务员忙由于报务员忙于旅客的电报，未向船长报告于旅客的电报，未向船长报告,至至22时大副报告已进入冰区时，时大副报告已进入冰区时，船长仍令按原航向行驶。到船长仍令按原航向行驶。到23时时40分为避撞船首前方冰山，大分为避撞船首前方冰山，大副下令满舵左转、全速后退时，船首右舷与副下令满舵左转、全速后退时，船首右舷与20万吨重，速度为万吨重，速度为每小时每小时26米的冰山相撞，冰山的水下部分划破右舷前部米的冰山相撞，冰山的水下部分划破右舷前部6个水个水密舱，共长密舱，共长91.44米（而船的登记长度为米（而船的登记长度为259.84米），使机舱大米），使机舱大量进水，船开始下沉量进水，船开始下沉 15日日1时发出时发出SOS呼救信号并放火箭信号，至呼救信号并放火箭信号，至2时时20分沉没。分沉没。817位旅客、位旅客、673位船员共位船员共1490人遇难冰海。船长和大副均在指挥人遇难冰海。船长和大副均在指挥中随船沉没中随船沉没