内容正文:
第一节 全球定位系统的应用
学习目标:1.结合教材相关内容,了解全球定位系统的基本工作原理和组成。(难点) 2.联系生活中的实例,说明全球定位系统在定位导航中的作用。(重点)
1.全球定位系统
(1)概念:利用卫星网络来获得地面某点经纬度和高程的系统。
(2)组成
系统结构
组成
功能
空间部分
21颗工作卫星,3颗备用卫星,共同运行于6个轨道面上
不间断地向地面监控系统发送各自与定位相关的参数和时间信息
地面监控系统
1个主控站,3个注入站,5个监控站
监测和控制卫星上的各种设备的工作及卫星的运行
用户设备部分
GPS接收机
显示接收机的经度、纬度、高程和速度等信息
[特别提醒] 三维信息是指所在地的经度、纬度和高程,通常所说的地理位置除经纬度位置、海拔外,还指某地的海陆位置、经济地理位置等内容。
2.全球定位系统的应用
(1)GPS的特点
全天候、高精度、自动测量。
(2)GPS的主要功能
定位和导航。
(3)GPS的应用
①军事:GPS最初建立的目的是为军事应用。
②测量:具有测量精度高;操作简便;便于携带;全天候操作;信息自动接收、存储等优势。
③交通:→
④救援:GPS可对消防人员、救护人员、交通警察进行应急调遣。
⑤农业:GPS引入农业生产后产生了“精准农业耕作”。
⑥娱乐:GPS走入了人们的日常生活,成为人们出行、旅游、探险的好帮手。
(1)GPS可获得地球上任何地点的经纬度和高程。
( )
(2)GPS地面监控系统主要用于监测和控制卫星上各种设备是否正常工作。
( )
(3)GPS接收机要显示所在点的运动速度需要3颗卫星参与。
( )
(4)旅游时携带GPS接收机可防止迷路。
( )
(5)GPS确定地球上任何一点的地理位置应该具备以下三个数
( )
A.经度、距离、海拔
B.经度、纬度、海拔
C.纬度、相对高度、距离
D.到两极、赤道的距离和等高线
提示:(1)× GPS只能获得地球表面上某地的经纬度和高程。
(2)√ GPS地面监控系统主要用于监测和控制卫星上各种设备是否正常工作。
(3)× GPS接收机要显示所在点的运动速度至少需要4颗卫星参与。
(4)√ GPS可帮助旅游者选取最优旅游线路和目的地且避免迷路。
(5)B
全球定位系统的组成及工作原理
材料一 1940年5月24日,德军以“闪电战”攻破马其诺防线,把40万英法联军包围在法国的敦刻尔克海滩上。从26日至31日都是大雾天气,浓厚的云雾笼罩在海峡上空,加上油库燃烧形成的黑烟,使德军战斗机找不到轰炸目标。到4日上午,英法联军共撤出34.6万人,有人说是浓雾协助英法联军创造了“九日奇迹”。
材料二 据有关报道,第二次海湾战争中,伊拉克军方点燃巴格达周围浇灌石油的战壕来阻碍美军事行动,但美专家指出烟雾对美军使用的卫星制导导弹没有任何影响。
材料三 在第二次海湾战争中,许多美国飞行员在被击落后能得以生还,人们常常惊羡于美国人的神奇。
问题1 对比材料一和材料二,说出GPS的特点?
提示:全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的特点。
问题2 在材料三中美军是如何确定飞行员的位置并组织救援的?
提示:美国人用的是GPS技术。
问题3 GPS提供了哪些信息使其能应用于导航?
提示:GPS可提供精准的定位信息即经度、纬度和海拔。
[归纳总结]
1.全球定位系统的组成及其关系
2.GPS的基本工作原理
工作卫星不间断地发送自己的星历参数和时间信息,用户接收到这些信息后,经过计算,求出接收机的三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息。具体如下图所示:
1.GPS卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成,它们均匀分布在6个轨道平面上。全球的任何地点、任何时间都可观测到4颗以上的GPS卫星。下图为全球定位系统的卫星星座示意图。读图,完成(1)~(2)题。
(1)图中显示了全球定位系统中的( )
A.空间部分
B.地面监控系统
C.GPS接收机
D.用户设备部分
(2)图示系统的主要功能是( )
A.不间断地发送各自与定位相关的参数和时间信息
B.监测GPS卫星是否正常工作和运行
C.接收GPS卫星发回的时间和位置信息
D.调整运行速度和航向
(1)A (2)A [第(1)题,读图可以看出,此图是GPS卫星星座,应为GPS的空间部分。第(2)题,GPS的空间部分,即GPS卫星星座的主要功能是不间断地发送各自与定位相关的参数和时间信息。B、D两项为地面监控系统的功能;C项为GPS接收机的功能。]
全球定位系统的应用
材料一 2017年9月20日,摩拜单车登陆了美国首都华盛顿,正式开辟了北美市场。这也是摩拜进入全球第8个国家。摩拜单车利用创新的卫星定位和物联网技