内容正文:
单元活动 全球定位系统与交通运输
1.了解全球定位系统的基本构成。
2.掌握全球定位系统的主要应用领域。(重点)
3.初步学会使用GPS接收机进行定位和导航。(重点)
[基础·初探]
教材整理1 全球定位系统的构成
阅读教材P108至P110图文材料,完成下列问题。
1.概念:是利用卫星群来获取地面经纬度坐标及其高程并用于定位和导航的系统。
2.组成
(1)空间卫星系统:由24颗卫星组成,保证地面上任何地点、任何时间都可观测到4颗以上卫星。
(2)地面监控系统:由主控站、监控站和信息注入站组成。
(3)用户设备系统:主要由GPS卫星接收机和GPS数据处理软件等组成。
3.工作原理
4.特点:海、陆、空全方位、全天侯、高精度、自动化、高效益等。
正误判断:
(1)全球定位系统的主体就是空间卫星系统。( )
(2)全球定位系统中的24颗卫星都在不停地运行、工作。( )
(3)太阳活动不会对全球定位系统产生影响。( )
【提示】 (1)× 全球定位系统主要由三大子系统构成;空间卫星系统、地面监控系统、用户设备系统、空间卫星系统与地面监控系统是相互支撑的两大子系统,二者缺一不可。
(2)× 全球定位系统中的24颗卫星中,有21颗工作卫星,有3颗备用卫星。
(3)× 太阳活动会影响无线电短波通信,因此太阳活动也会影响卫星的工作,从而影响全球定位系统的工作。
教材整理2 GPS的应用 学用GPS手持机
阅读教材P110至P113图文材料,完成下列问题。
1.GPS的应用
(1)军事
不仅海、陆、空三军,而且许多高科技武器等,也都开始采用GPS技术进行定位导航。
(2)交通
①民用GPS主要用于交通车辆导航管理、航空器的定位及导航。
②航海是GPS的最大用户,有GPS航海自主导航系统、港口管理和进港引导系统、航路交通管理系统、跟踪监视系统等。
③GPS空中导航:实现了最佳空域划分与管理、空中交通流量管理以及飞行路线管理。
(3)旅游探险:利用GPS,旅游者可以在陌生的城市里迅速找到自己所在位置,确定前往目的地的最优行进方式和路线。
(4)其他应用:包括大地测量、野外勘测、紧急救援、农业监控、生态研究等方面。
2.学用GPS手持机
(1)熟悉GPS功能键
(2)定位
①首先应选择室外无障碍物的地点,以确保能够同时接收到的卫星数量不低于4颗,而且卫星信号良好。
②按[开机键],显示[收星]界面,切换至[数据查询]界面,屏幕中即显示纬度、经度、海拔高度(三维位置)。
(3)导航
①建立航点
②根据航点导航。
正误判断:
(1)野外探险时我们可借助GPS探知周边的环境特征。( )
(2)目前,GPS技术主要应用于军事及交通管理两大领域。( )
(3)在GPS手持机上我们只能读出该点的经纬度。( )
【提示】 (1)× 野外探险时我们可利用GPS进行定位、导航,但不能借此探知周围的环境特征。
(2)× GPS技术的应用领域十分广泛,不只限于军事、交通管理两个领域。
(3)× 在GPS手持机上,我们不仅可以读出该点的经纬度,还可以读出该点的海拔高度。
全球定位系统的构成
[合作探讨]
2016年4月24日——我国首个“中国航天日”,我国航天科研部门表示,“十三五”期间北斗导航系统将发射4颗北斗二号区域组网备份星,计划在2020年前后建成北斗二号全球组网系统,形成为全球用户提供高质量服务的能力,据悉,截至目前,我国已成功发射22颗北斗导航卫星。
探讨1: 北斗卫星导航系统主要由哪三部分组成?发射众多的北斗卫星组网,其主要功能是什么?
【提示】 空间卫星系统、地面监控系统、用户设备系统。众多的北斗卫星组网,可以保证地面上任何地点任何时间都可观测到4颗以上卫星,并接收到卫星携带的无线电发射机连续播发的GPS信号。
探讨2: GPS的定位原理是什么?
【提示】 工作卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息,GPS用户接收机收到这些信息后,经过计算便可以求出自身所在地点的三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息等。
探讨3: GPS与其他定位、导航系统相比,具有哪些特点?
【提示】 具有海、陆、空全方位、全天候、高精度、自动化、高效益等特点。
[核心点击]
GPS的组成、功能和工作原理
[体验评价]
1.读GPS示意图,回答下列问题。
(1)GPS由三大子系统组成,它们是______________,图示部分是GPS的________部分,由________颗卫星组成,其中工作卫星______颗。
(2)图中共有________个卫星轨道,每个轨道上有______颗卫星,卫星的运行周期是______小时______分钟。地面任何地点、任何时间都可监测到________颗以上卫星信号。
(3)GPS工作卫星不间断发送信号,GPS用户接收机接收到这些