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1、第三节全球定位系统及其应用1了解全球定位系统的概念、组成、发展历程、基本原理。2理解全球定位系统在定位导航中的广泛应用。(重点、难点)3培养学生的科学素养，激发学生探索科学的欲望。基础初探教材整理1全球定位系统阅读教材P95P99图文资料，完成下列问题：1概念具有在海、陆、空进行全方位、实时三维导航与定位功能的新一代卫星导航与定位系统。2组成(1)空间星座：由21颗工作卫星、3颗备用卫星组成。要获得准确的三维信息(经度、纬度和高程)，必须接收到4颗GPS卫星的信号。(2)地面控制系统：包括1个主控站、3个注入站和5个监控站。(3)用户系统(接收设备)：组成：包括接收机硬件、GPS数据处理软件等
2、。GPS接收机正误判断：(1)空间星座、用户系统、地面监控系统、传感器是全球定位系统的组成部分。()(2)在对我国西部一些地区进行科考时，使用全球定位系统，其优点主要是通过全球定位系统可以随时读取各种信息资料。()【提示】(1)全球定位系统由3个相对独立的部分组成，即空间星座、地面监控系统和用户系统。(2)能够连续不断地为用户提供准确的三维坐标、时间等信息。教材整理2全球定位系统与定位导航阅读教材P99P102图文资料，完成下列问题：1定位精度(1)静态导航定位：厘米级甚至毫米级精度。(2)动态定位：达到1米以内精度。(3)速度测量：达到厘米级精度。(4)时间测量：毫微秒级精度。2应用(1)交
3、通、邮电、地矿、建筑、农业、气象、土地管理、金融、公安等部门和行业。(2)监测地壳的微小移动，帮助预报地震。(3)与GIS、RS结合，为资源调查、工程管理、精细农业服务。正误判断：(1)物流公司建立物流GPS网络平台，当货主交付货物后，物流公司将GPS设备与货物捆绑运输，并提供给货主提货单和GPS网络查询密码。货主和物流公司可以随时随地通过GPS网络查询货物当前的运输位置。()(2)对地壳运动进行精确观测采用的主要技术是遥感技术。()(3)驾驶员利用车载GPS设备制定运输路线。()【提示】(1)货主和物流公司可以随时随地通过GPS网络按货单号和密码查询货物当前的运输位置。(2)对地壳运动进行精
4、确观测的基准站、基本站与区域站在我国分布的范围较广，但又相对集中在我国地质不稳定的地区，显然是通过对地壳运动的精确观测，判断各站点之间的距离位移，进行地震监测和预报，而各站点之间距离位移的监测则需要用GPS技术。(3)驾驶员利用车载GPS设备，利用其定位和导航功能，制定运输路线。质疑手记预习完成后，请将你的疑问记录，并与“小伙伴们”探讨交流：疑问1：解惑：疑问2：解惑：疑问3：解惑： 全球定位系统为加快北斗卫星导航系统在民用领域的推广应用和产业化发展，维护国家安全和利益，国家测绘地理信息局发布了关于北斗卫星导航系统推广应用的若干意见，着力推动“北斗”行业应用。北斗卫星导航系统是我国自行研制的全
5、球卫星定位与通信系统，是继美国的GPS、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。目前该系统拥有卫星16颗，在亚太地区可以全面使用。2020年，北斗将完成35颗卫星组网的全球卫星导航系统。探讨： 卫星导航系统的主要功能是什么？【提示】定位和导航。探讨： 卫星导航系统在定位方面有哪些优越性？【提示】具有定位快速、准确、全球性、全能性、全天候、连续性、实时性等方面的优越性。1全球定位系统的特点2GPS主要工作过程3图示法理解全球定位系统的构成及各自的功能1欧盟在2016年完成欧洲伽利略全球卫星导航系统全部卫星的组网。伽利略系统建成后，将和美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯系统、中
6、国北斗卫星导航系统共同构成全球四大卫星导航系统，为用户提供更加高效和精确的服务。据此回答(1)(2)题。(1)GPS最初是为军队应用而建立的，提供美国士兵配备的GPS接收机接收到信号的空间卫星至少()【导学号：12720071】A3颗B4颗C5颗D6颗(2)我国北斗卫星导航系统除能够提供精准的定位和导航外，还能够提供的服务有()授时测速农作物长势监测气温异常监测ABCD【解析】第(1)题，在用GPS导航定位时，要想获得准确的三维信息(经度、纬度和高程)，必须接收到4颗GPS卫星的信号。第(2)题，我国北斗卫星导航系统除能够提供精准的定位和导航外，还能够进行授时和测速。农作物长势监测应用的是遥感
7、技术，气温异常监测应用的是气象卫星。【答案】(1)B(2)A 全球定位系统与定位导航我国的塔克拉玛干沙漠中有许多废弃的古城遗址。新疆某旅行社准备向游客推出一条新的大漠观光和古城遗址旅游探险路线。探讨：如果你是该旅行社的决策者，你将会添置些什么新设备，又如何确定这条路线？【提示】购置GPS手持机，先请专门人员勘探出两三条较合适的路线，并且在每条路线上的若干标志点按GPS手持机的定位键，以便记录下这些标志点的数据信息，从而自动建立起这些路线上的一个个航点。探讨：导游服务人员在迷路时怎样使用新设备才能回到先前的路线上来？【提示】打开GPS手持机，依次激活勘探过的那些线路，GPS手持机会自动告诉你，往
8、什么方向走多远就可走到某条线路上的最近一个航点。全球定位系统的主要应用领域应用领域作用救援广泛应用于消防、救护、交通疏导、搜寻自然灾害及突发事故中失踪人员、渔船救助等突发事件方面交通航海(1)GPS航海自主导航系统：向用户提供船舶的位置、航速、航向和时间信息，也包括海图、航迹显示等(2)港口管理和进港引导系统：主要用于港口、码头的船舶高度整理、进港船舶引导，以确保航行安全和秩序(3)航路交通管理系统：主要用于近海和内河船舶导航和管理航空实现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，保证了空中交通管制的安全性和灵活性公共交通实时播放路况信息、自动匹配最优行车路线。能最大限度地满足乘客
9、的要求，从而减少空载率，降低能源消耗旅游探险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；野外探险者可以快捷地找到合适的道路和宿营地点，并在发生险情时，迅速定位、报警，以便及时、有效地得到救援军事为各种军事活动定位、导航，如许多高科技武器配备了GPS系统，精确制导，大大提高了命中率生产和工程建设可以利用GPS系统发展“精准农业”，精确地喷洒化肥和农药；同时也广泛运用在工程定位、测量领域，提高工程建设的效率和精确性科学研究可以监测地壳运动等2下列关于GPS在公共交通车辆导航中作用的叙述，不正确的是()A能减少空载率，降低能源消耗B使行车、乘车安全系数大大提高C
10、增加运行成本D在阴雨、大风等特殊气象条件下也能导航【解析】GPS可以合理配备车辆，能最大限度地满足乘客的要求，从而减少空载率，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；GPS可以及时进行事故救援；GPS可以监控司机不文明行为；GPS可以及时监控车辆位置等。【答案】C3利用GPS可以对地震进行监测，监测的对象主要是()A海陆分布的变化B地球内部岩浆的活动情况C地壳的运动状况D灾情的发展【解析】GPS能提供准确的经纬度和高程信息，从而可以监测地壳的微小变动，帮助监测地震。【答案】C4全球定位系统是现代战争中至关重要的装备。然而，过分依赖高科技，也可能导致军人的基本功丧失。许多美军
11、官兵不会在传统地图上标注自己所在的位置，所以一旦GPS失灵，他们就会陷入十分危险的境地。据此完成(1)(2)题。(1)若一辆装备了GPS的汽车被恐怖分子劫持，美军不可采取的措施是()A启动GPS跟踪系统，锁定车辆具体位置B发出遥控锁车指令，使车辆强行熄火C通过GPS向劫持者发出警告D使用精确制导炸弹袭击(2)在现代战争中，美军可以利用导航型GPS进行()A精确打击B搜寻目标C观测敌方工事D预报地震【解析】第(1)题，发动袭击将会造成车内的人员伤亡。第(2)题，搜寻目标和观测工事均需利用遥感技术；预报地震属于测地型接收机的应用领域。【答案】(1)D(2)AGPS空间星座探讨：图中所示部分是GPS
12、的哪部分？【提示】空间星座。探讨：每个卫星轨道上各有几颗卫星？它们两两相隔多少度？【提示】4颗。90。探讨：卫星轨道的形状如何？【提示】近圆形。阅读时需明确下列问题：1GPS空间卫星分布在几个轨道上？每相邻两个轨道间的夹角是多少？每个轨道有几颗GPS卫星？2在GPS系统中，共有多少颗GPS卫星？它们都是工作卫星吗？3要确定某点的三维信息至少需要几颗GPS卫星提供信号？5读GPS卫星星座图，回答下列问题。(1)GPS是_的简称，它是利用卫星在全球范围内实时进行_、_的系统。(2)GPS包括哪三大部分？(3)GPS卫星星座由_颗卫星组成，其中有_颗工作卫星。(4)GPS具有哪些突出特点？【解析】此
13、题主要考查全球定位系统的组成、特点等基础知识。【答案】(1)全球定位系统三维导航定位(2)空间部分GPS空间星座；地面控制部分地面监控系统；用户设备部分GPS信号接收机。(3)2421(4)全能性、全球性、全天候、连续性和实时性。课堂小结对点训练1全球定位系统GPS是具有在海、陆、空进行全方位、实时三维导航与定位功能的新一代卫星导航与定位系统。据此回答12题。1下列关于全球定位系统组成的叙述，正确的是()【导学号：12720072】A全球定位系统由21颗工作卫星和3颗备用卫星组成B全球定位系统由空间部分、地面部分和用户部分组成C全球定位系统由平台、传感器、信息传输接收装置、数字或图像处理设备以
14、及相关技术等组成DGPS卫星星座由24颗工作卫星组成2在对我国西部一些地区进行科考时，使用全球定位系统，其优点主要是()A能为科学家提供准确精密的三维坐标B对陆地、天空和地下可以直接拍摄图片C服务过程有定时、间断性特点D通过全球定位系统可以随时读取各种信息资料【解析】第1题，全球定位系统由空间星座、地面控制系统、用户系统三部分组成，其中，GPS空间星座由21颗工作卫星和3颗备用卫星共24颗卫星组成。空间部分是指空间卫星，地面部分是指地面控制系统，用户部分是指GPS信号接收机等用户系统。第2题，全球定位系统可以提供准确精密的三维坐标。【答案】1.B2.A对点训练2全球定位系统与定位导航读下图，回答34
