全球定位系統及其應用教案

時間：2024-05-14 04:17:43

全球定位系統及其應用教案

全球定位系統及其應用教案

全球定位系統及其應用教案

　　目的：

　　1.了解GPS原理。

　　2.了解GPS在各個部門中的應用。

　　重點與難點：

　　GPS應用

　　過程：

　　地理信息技術是現代地理科學研究的主要技術手段之一，包括：GPS、RS、GIS，三者的結合即為數字地球。

　　[問題]你對GPS了解多少？

　　GPS定位原理是什么呢？[閱讀]探索活動。

　　實際上三顆衛星即可實現定位，但為了提高精度，減少誤差，一般要求四顆，用于定位的四顆衛星即為定位星座。

　　一、全球定位系統

　　1、介紹：GPS，美國從本世紀70年代開始研制，歷時20年，耗資200億美元，于1994年全面建成，具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。目前的全球覆蓋率為98%，它能夠實時測量“四度”：經度、緯度、高度、速度。

　　2、組成：

　　（1）空間部分：使用24顆高度約2.02萬千米的衛星組成衛星星座。21+3顆衛星均為近圓形軌道，運行周期約為11小時58分，分布在六個軌道面上（每軌道面四顆），軌道傾角為55度。衛星的分布使得在全球的任何地方，任何時間都可觀測到四顆以上的衛星，并能保持良好定位解算精度的幾何圖形。這就提供了在時間上連續的全球導航能力。

　　（2）地面監控部分包括四個監控間、一個上行注入站和一個主控站。監控站設有GPS用戶接收機、原子鐘、收集當地氣象數據的傳感器和進行數據初步處理的計算機。監控站的主要任務是取得衛星觀測數據并將這些數據傳送至主控站。主控站設在范登堡空軍基地。主控站主要任務是收集各監控站對GPS衛星的全部觀測數據，利用這些數據計算每顆GPS衛星的軌道和時鐘改正值。上行注入站也設在范登堡空軍基地。它的任務主要是在每顆衛星運行至上空時把這類導航數據及主控站的指令注入到衛星。這種注入對每顆GPS衛星每天進行一次。

　　（3）用戶設備：GPS接收機。

　　P78和P80圖。

　　二、GPS應用：

　　1、特點：全天候、高精度（民用碼：利用差分技術，可以得到小于5米的精度）、自動測量、實時性。

　　2、功能：

　　（1）定位：

　　（2）導航：是一個技術門類的總稱，它是引導飛機、船舶、以及個人安全、準確地沿著選定的路線，準時到達目的地的一種手段。

　　導航的基本功能是回答三個問題：

　　我現在在哪里？我要去哪里？如何去？

　　3、具體應用：定位與導航。

　　[問題]你了解哪些應用？或者根據其定位與導航功能你能想到有哪些應用？

　　軍事：科伊拉克戰爭中大量使用。