全球定位系统的应用ppt课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一节全球定位系统的应用,中国地图出版社,SINOMAPS PRESS,普通高中课程标准实验教科书 地理 必修,第,3,册,1,第一节全球定位系统的应用中国地图出版社SINOMAPS,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夫大使馆，那,5,枚导弹均匀地分布在我们的大使馆楼顶的扇面上，其中,4,枚当场爆炸，另有,1,枚未爆炸，使馆被夷为焦土，,3,位新闻工作者邵云环、许杏虎、朱颖当场牺牲。导弹的飞行、精确打击的实现，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，无不依赖于,GPS,。由于它的精确度目前已达到,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,4,颗卫星，使得卫星总数达到,28,颗，精确度也相应地提高到了,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，它们可以得到更精确的实时精度。,第三节 全球定位系统及其应用,2,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夫大,思考？,1.,在一个平面直角坐标系上，确定点的位置，需要知道几个值？,2.,在一个空间三维坐标系上，确定点的位置，需要知道几个值？,3.,要精确知道一个人在地球上的位置，必须知道几个值？至少需要几颗卫星？,（分组讨论、主动探究）,3,思考？1.在一个平面直角坐标系上，确定点的位置，需要知,全球定位系统，即,GPS,（,Global Positioning System,），是利用卫星网络来获得地面某点的经纬度和高程的系统。它是美国,20,世纪,70,年代初开始研制，并于,1994,年全面建成的。,其主要目的是：为陆、海、空三大领域，提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通信等一些军事目的，是美国独霸全球战略重要组成。,一,.,全球定位系统的基本原理,4,全球定位系统，即GPS（Global Positioni,GPS,定位示意图,1.,卫星定位的基本原理,GPS,系统采用,“,时间同步、单程测距,”,的原理来实现定位。,简单地说就是用户同时向已知其位置的,3,个导航卫星分别进行距离测量，然后再以该卫星为球心，以所测得的距离为半径，在空间画出,3,个球面，则该,3,个球面的相交点，就是用户的所在位置了。,5,GPS定位示意图1.卫星定位的基本原理GPS系统采用“时间同,通常应用三颗卫星的数据就可以进行定位，但要保证对目标实时观测（诸如提供目标运动数据等），则需要至少四颗卫星的信号。,6,通常应用三颗卫星的数据就可以进行定位，但要保证对目标,2.,全球定位系统的系统组成,空间部分,地面监控系统,用户设备部分,全球定位系统,由,24,颗卫星组成（其中,3,颗备用），分布在,6,个轨道平面上,主要是,GPS,接收机,提供与定位相关的参数和时间信息,主要用于监测和控制卫星及其各种设备的运行,可以确定接收机所在点的位置、速度、到航路终点的距离和航向等信息,7,2.全球定位系统的系统组成空间部分地面监控系统用户设备部分全,3.,全球定位系统的作用和特点：,特点：（,1,）全天候，不受天气影响；,（,2,）全球覆盖；,（,3,）三维定速定时高精度；,（,4,）快速省时高效率；,（,5,）应用广泛、多功能。,作用：可以快速精确地确定地面某点的位置（经度、纬度）和高程，甚至速,度、距离和航向等。,8,3.全球定位系统的作用和特点：特点：（1）全天候，不受天气,4.,接收机信号的解读与操作,表示接收机所在的经纬度位置。,数字表示被接收信号的卫星编号，黑色柱长短表示信号的强弱。,卫星分布图描绘了在接收机所处位置（圆心）仰望天空能搜索到的卫星，大圆表示地平线，小圆为抬以,45,角仰望天空的范围，越靠近中心，卫星信号越强。,9,4.接收机信号的解读与操作 表示接收机所在的经纬度位置,全球定位系统是美国从本世纪,70,年代开始研制，历时,20,年，耗资,200,亿美元，于,1994,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。,目前的全球覆盖率为,98%,。,在美国,GPS,全球卫星定位技术与,“,阿波罗,”,飞船登月,航天飞机升空,共同给列为,20,世纪,“,三大航天工程,”,能够实时测量,“,四度,”,：经度、纬度、高度、速度。,10,全球定位系统是美国从本世纪70年代开始研制，历时20年,空间部分,各轨道平面相对于赤道平面的倾角为,55,，轨道平面间距,60,。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,4,颗卫星，用于定位的,4,颗卫星称为定位星座。,返回,11,空间部分各轨道平面相对于赤道平面的倾角为55，轨道平面间距,地面监控部分,卫星上各种设备是否正常工作,是否,一直沿预定轨道运行,要由地面设备监控,12,地面监控部分卫星上各种设备是否正常工作,是否12,用户设备,类型,应用,用于,运动载体,的导航，分为车载型、航海型、航空型和星载型,能够实时给出载体的,位置,和,速度,，价格便宜，应用广泛,测地接收机,定位精度高，仪器结构复杂，价格较贵,授时接收机,用于天文台及无线电通讯,利用,GPS,卫星提供的高精度时间进行授时,用于精密大的测量,导航接收机,13,用户设备类型应用用于运动载体的导航，分为车载型、航海型、航空,返回,14,返回14,应用领域,性能,优点,功能,手持型,GPS,接受机多为导航使用,夜晶显示，导航画面清晰，配有背景灯，方便夜间操作，功能齐全,不需要地面设备，只要收到卫星信号，就能快速定位，不受天气、行政区域的限制,能够计算当地的国际标准时间，处于运动状态还能指出正北方，并将经过的地点、路线记录下来，方便返回时用；计算两点的距离，实现坐标系之间的相互转换；计算日出、日落时间,手持型,GPS,接收机,15,应用领域性能优点功能手持型GPS接受机多为导航使用夜晶显示，,3.,用途和特点：,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,16,3.用途和特点：16,17,17,它能够实时测量,“,四度,”,：经度、纬度、高度、速度,GPS,功能,1,、定位,:,2,、导航,:,我现在在哪里？,我要去哪里？如何去？,3.,跟踪。跟踪,-,监视人或物体的运动。,4.,绘图。用于绘制世界地图。,5.,定时。提供精确的时间。,18,它能够实时测量“四度”：经度、纬度、高度、速度GPS功能1、,GPS,特点,(1),全球,全天候工作,(2),实时性,能提供连续、实时的三维位置、速度和精密时间，不受天气的影响。,（,3,）高精度,（,4,）自动测量,19,GPS特点(1)全球,全天候工作19,信息接收,信息发射,应用领域,通过车载,GPS,可以在屏幕上及时查看车辆所在的经纬度、运行轨迹、速度、行进方向,车载电台把定位信息发给监控中心，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,车载,GPS,的功用,p100,使装有,GPS,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，并使行车、乘车安全系数大大提高等功能。,20,信息接收信息发射应用领域通过车载GPS车载电台把定位信息发给,应用类型,应用领域,应用作用,向用户提供船舶的,位置,、,航速,、,航向,、时间信息、海图、海迹显示,避免船只冲撞，确保航行安全现在,很难想象那艘船舶不装备,GPS,导航系统和设备,把自己的位置和航向发送到航海管理中心,便于中心的跟踪、搜寻和救援,航空应用,p100,空域航路、着陆、机场监视和管理,实现空域划分、空中交通流量管理、飞行路径管理,航海应用,P100,21,应用类型应用领域应用作用向用户提供船舶的位置、航速、航向、时,3,GPS,系统的营救范例,1993,年,4,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,“,导航星,”,全球定位系统，即,GPS,由于它全球定位及时准确，被称为,“,当代观音,.,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。,22,3GPS系统的营救范例1993年4月，巴勒斯坦解放,(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。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：,“,您已到达。,”,这些听起来犹如神话，其实它都依赖于来自太空的信号。这种高度精确的太空信号就是由比,GPS,更先进的欧洲,“,伽利略,”,卫星导航系统提供的。,(2),汽车安装上,GPS,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,+,到,(3)GPS,电子站牌现身上海街头,:,下一辆车离本站还有,1.2,千米,越,3,分钟内到达,.,上海的许多 出租车上装备了,GPS,系统,.,公司可以根据,GPS,对出租车定位,并提供无线电联系以及电子地图,23,(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,GPS,应用领域,主要功能,在林业管理方面的应用,GPS,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作用,在合理施肥，精确农业管理方面的应用,依据农田土壤养分含量分布图，设置有,GPS,接收机的“受控应用”的喷施器，在,GPS,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。,(1),可以监测作物产量,(,计算机,产量监视器,GPS,接收机,),(2),帮助合理施肥,(3),应用于土壤养分的分布调查,(,GPS,接收机把,样品的位置,),在精确定时方面的应用,每颗,GPS,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,在农业方面,GPS,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，经常由于不够准确造成喷洒效率低，而有,GPS,定位仪后，合理分布航线,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，大大提高了喷洒效率,大大节省飞机作业的费用,喷杀化肥农药时,减少重叠,避免浪费,避免过多的用量影响农作物生长,.,24,GPS应用领域主要功能在林业管理方面的应用GPS技术在确定林,当你旅游或野外考察时，通常用哪些方法来辨别方向或确定你所在的位置？这些方法有什么不足？现在有没有更简单的方法？,思考？,25,当你旅游或野外考察时，通常用哪些方法来辨别方向或确定你所,(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,高山、峡谷、沙漠、戈壁等,在地广人稀没有任何参照物可用以辨别方向的情况下，极易迷失方向,危险无时无刻不存在,手持,GPS,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。,(2),利用,GPS,，旅游者可以在陌生的城市里迅速找到自己所在的位置，确定前往目的地的最优行进方式和路线。,可以随时知道你所在的位置及行走速度和方向，使你不会迷失路途