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1、 2004 年年11月月24日上午日上午10时许，私企老板王某刚时许，私企老板王某刚打开停在荣成路上的宝马打开停在荣成路上的宝马车车门，突然从旁边窜出车车门，突然从旁边窜出两名两名“劫匪劫匪”，一把长砍，一把长砍刀架在王某的脖子上，刀架在王某的脖子上，“别喊，快开车！别喊，快开车！”两名两名“劫匪劫匪”将王某推到驾驶室将王某推到驾驶室后，逼迫王某启动宝马车后，逼迫王某启动宝马车（图一），沿海边逃窜。（图一），沿海边逃窜。王某悄悄按下了车里的王某悄悄按下了车里的GPS紧急按钮，报警声立紧急按钮，报警声立即在即在110指挥中心响起，两指挥中心响起，两辆警车迅速出击，而两名辆警车迅速出击，而两名“劫
2、匪劫匪”还一直蒙在鼓里。还一直蒙在鼓里。一、全球定位系统一、全球定位系统1、全球定位系统的概念、全球定位系统的概念简称简称GPS，是具有在海、陆、空进行，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。代卫星导航与定位系统。2、全球定位系统的特点、全球定位系统的特点（1）全球，全天候工作全球，全天候工作。（2）能为用户提供连续、实时的三维能为用户提供连续、实时的三维位置、三维速度和精密时间，不受天气位置、三维速度和精密时间，不受天气的影响。的影响。（3）定位精度高定位精度高：单机定位精度优于：单机定位精度优于10米，采用差分定
3、位，精度可达厘米级和毫米，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。米级。（4）功能多，应用广功能多，应用广：随着人们对：随着人们对GPS认识的加深，认识的加深，GPS不仅在不仅在测量、导航、测测量、导航、测速速、测时测时等方面取得更广泛的应用，而且等方面取得更广泛的应用，而且其应用领域不断扩大。其应用领域不断扩大。全球定位系统主要特点有哪些？全球定位系统主要特点有哪些？提供提供三维坐标三维坐标、速度和时间速度和时间，并且具有，并且具有全全能性能性（陆地、海洋、航空和航天）、（陆地、海洋、航空和航天）、全球全球性性、全天候全天候、连续性连续性、实时性实时性 、精度高、精度高、功能多、应用广功能多、
4、应用广 全球定位系统（全球定位系统（GPSGPS）的组成）的组成 （包括三大部分（包括三大部分）空间部分空间部分GPSGPS卫星星座；卫星星座；地面控制部分地面控制部分地面监控系统；地面监控系统；用户设备部分用户设备部分GPSGPS信号接收机信号接收机空间部分空间部分2121颗工作卫星，颗工作卫星，3 3颗备用卫星；颗备用卫星； 每每4 4颗卫星颗卫星工作在同一轨道平面内，工作在同一轨道平面内，2424颗卫星均匀分布颗卫星均匀分布在在6 6个轨道平面个轨道平面，彼此夹角为，彼此夹角为6060 ；轨道平面相对于赤道的倾角为轨道平面相对于赤道的倾角为55 55 ； 卫星离地面高度卫星离地面高度20
5、200km20200km； 1212恒星时恒星时( (1111时时5858分分2.052.05秒秒) )绕地球一周；绕地球一周； 地球上任何地方任何时刻地球上任何地方任何时刻同时可收到同时可收到4 4颗以上颗以上GPSGPS卫星卫星的信号。的信号。GPSGPS的系统组成的系统组成空间部分：卫星分布空间部分：卫星分布 地面控制部分地面控制部分GPSGPS信号接收机信号接收机 一般来说，在一般来说，在地面地面上的上的GPSGPS接收器能接收器能接收接收5 51212个卫星信号，而为了获得地面个卫星信号，而为了获得地面上的定位坐标，上的定位坐标，至少需要至少需要4 4个卫星信号个卫星信号，三个三个用
6、来确定用来确定GPSGPS接收器的接收器的纬度、经度和纬度、经度和海拔高度海拔高度，第四个第四个则提供则提供同步校正时间同步校正时间。4、 全球定位系统的组成全球定位系统的组成系统机构系统机构空间空间位置位置组成和分布组成和分布全全球球定定位位系系统统GPS卫卫星星座星星座空间空间由由21颗工作卫星和颗工作卫星和3颗在轨备用卫星颗在轨备用卫星组成，组成，24颗卫星均匀分布在颗卫星均匀分布在6个个轨道轨道平面内平面内地面监地面监控系统控系统地面地面由分布在全球由分布在全球5个个地面站（包括地面站（包括5个个监控站、监控站、1个主监控和个主监控和3个注入站，个注入站，主控站和注入站都位于监控站里）
7、主控站和注入站都位于监控站里）组成组成GPS信信号接收号接收机机用户用户导航型导航型接收机、接收机、测地型测地型接收机、接收机、授授时时接收机接收机例（例（1） 下列关于全球定位系统的叙述，不正确下列关于全球定位系统的叙述，不正确的是（的是（ ）AGPS是利用卫星进行导航、定位的系统是利用卫星进行导航、定位的系统BGPS包括两大部分，即空间部分和地面控制包括两大部分，即空间部分和地面控制部分部分CGPS卫星星座由卫星星座由 24颗卫星组成颗卫星组成D野外旅行，只要拥有野外旅行，只要拥有GPS信号接收机，可随信号接收机，可随时知道自己所处的经纬度时知道自己所处的经纬度B B思考：思考：（1 1）
8、相邻两个）相邻两个GPSGPS星座卫星轨道平面之间的夹角是多少度星座卫星轨道平面之间的夹角是多少度？（2 2）每个卫星轨道上各有几颗卫星？它们两两之间相隔）每个卫星轨道上各有几颗卫星？它们两两之间相隔多少度？多少度？6060度度4颗，颗，90度度（3）利用）利用GPS定位时，地面上任何一点，在任一时刻，定位时，地面上任何一点，在任一时刻，地面上空至少要有几颗卫星？地面上空至少要有几颗卫星？ A、1颗颗 B、2颗颗 C、3颗颗 D、4颗颗（4）无论是在飞机或汽车上，还是在野外旅行考察，）无论是在飞机或汽车上，还是在野外旅行考察，只要拥有手机大小的只要拥有手机大小的GPS信号接受机，你就能随时知道
9、信号接受机，你就能随时知道自己所在地的：自己所在地的： A、季节、季节 B、天气、天气 C、地理坐标、地理坐标 D、气候、气候DC5、 GPS接收机的类型接收机的类型根据用途分类根据用途分类GPS接收机分为导航型接接收机分为导航型接收机、测地型接收机和授时接收机。收机、测地型接收机和授时接收机。类型类型应用应用特点特点导航型接收机导航型接收机用于运动载体的导用于运动载体的导航，分为航，分为车载型车载型、航海型航海型、航空型航空型和和星载型星载型能够实时给出载体能够实时给出载体的位置和速度，价的位置和速度，价格便宜，应用广泛格便宜，应用广泛测地型接收机测地型接收机用于用于精密大地测量精密大地测量
10、和和精密工程测量精密工程测量定位精度高，仪器定位精度高，仪器结构复杂价格较结构复杂价格较贵贵授时接收机授时接收机用于用于天文台及无线天文台及无线电通讯电通讯利用利用GPS卫星提供卫星提供的高精度时间标准的高精度时间标准进行授时进行授时用户设备部分用户设备部分天线：全向天线天线：全向天线 接受机：接受机： 微处理器：微处理器： 输入输出设备：输入输出设备： 6、 手持型手持型GPS接收机接收机 P98阅读阅读应用领域应用领域性能性能优点优点功能功能手持型手持型GPS接收接收机多为机多为导导航航使用使用液晶显示，液晶显示，导航画面导航画面清晰，配清晰，配有背景灯，有背景灯，方便夜间方便夜间操作功操
11、作功能键齐全能键齐全不需要地不需要地面辅助设面辅助设备，备，只要只要收到卫星收到卫星信号，就信号，就能快速定能快速定位，位，不受不受天气、行天气、行政区域的政区域的限制限制能够计算当地的国际能够计算当地的国际标准时间，处于运动标准时间，处于运动状态还能指出正北方状态还能指出正北方向，并将经过的地点、向，并将经过的地点、路线记录下来，方便路线记录下来，方便返回时用；计算两点返回时用；计算两点间的距离，实现坐标间的距离，实现坐标系间的相互转换；计系间的相互转换；计算日出、日落时间算日出、日落时间GPS的基本定位原理是：的基本定位原理是： 卫星不间断地发送自身的卫星不间断地发送自身的星历参数星历参数
12、和和时间信息时间信息，用户接收到这些信息后经过，用户接收到这些信息后经过计算，求出接收机的计算，求出接收机的三维位置三维位置，三维方向三维方向以及以及运动速度和时间运动速度和时间信息。信息。例例 2 1999 年年 3 月月 27 日，北约部队一架日，北约部队一架 F 一一 117A 隐形战斗机被南联盟防空部队隐形战斗机被南联盟防空部队击落。飞行员跳伞后在脚触地的一刹那，击落。飞行员跳伞后在脚触地的一刹那，通过手持型信号发射器发出紧急呼救信通过手持型信号发射器发出紧急呼救信号，当间谍卫星把呼救信号传送到北约号，当间谍卫星把呼救信号传送到北约空袭南联盟指挥所后，美军立即安排了空袭南联盟指挥所后，
13、美军立即安排了救援行动。救援行动。 6 小时后，当一架小时后，当一架 EA 一一 6B 电子干扰机发现飞行员的准确位置时，电子干扰机发现飞行员的准确位置时，一架一架 MH 一一 6oG 搜索与救援直升机降落搜索与救援直升机降落在飞行员面前，把飞行员接上直升机并在飞行员面前，把飞行员接上直升机并安全返回基地。据此回答安全返回基地。据此回答（1）飞行员发出的呼救信号是（）飞行员发出的呼救信号是（ ）A , GIS 系统信号系统信号 B . GPS 系统信号系统信号 C . RS 系统信号系统信号 D 以上都不对以上都不对B二、二、 全球定位系统与定位导航全球定位系统与定位导航1GPS静态导航定位与
14、动态导航定位静态导航定位与动态导航定位2. GPS的用途的用途 GPS最初最初就是为就是为军方军方提供精确定位而建立的，提供精确定位而建立的，至今它仍然由美国军方控制。军用至今它仍然由美国军方控制。军用GPS产品主要产品主要用来确定并用来确定并跟踪在野外行进中的士兵和装备的坐跟踪在野外行进中的士兵和装备的坐标、给海中的军舰导航、为军用飞机提供位置和标、给海中的军舰导航、为军用飞机提供位置和导航信息导航信息等。等。目前目前 GPS 系统的应用已经十分广系统的应用已经十分广泛，我们可以应用泛，我们可以应用 GPS 信号进行信号进行海空和陆地的海空和陆地的导航导航、导弹的制导导弹的制导、大地测量大地
15、测量和和工程测量的精密工程测量的精密定位定位、时间的传递时间的传递和和速度的测量速度的测量等。等。 民用民用GPS的精确度要低一些。目前在的精确度要低一些。目前在交通、邮电、地矿、建筑，以及农业、气交通、邮电、地矿、建筑，以及农业、气象、土地管理、金融、公安象、土地管理、金融、公安等部门和行业，等部门和行业，而且也逐步深入到日常生活中。而且也逐步深入到日常生活中。3. 车载车载GPS的功用的功用（1）信息接受）信息接受（2）信息发射）信息发射（3）应用领域）应用领域4. GPS在航海、航空中的应用在航海、航空中的应用（1）航海应用）航海应用（2）航空应用）航空应用5. 其他领域的应用其他领域的
16、应用1 1全球定位系统可以确定自己的准确位置，通常确定全球定位系统可以确定自己的准确位置，通常确定地球上任何一点的地理位置应该具备以下三个数据（地球上任何一点的地理位置应该具备以下三个数据（ ） A A经度、距离、海拔经度、距离、海拔 B B经度、纬度、海拔经度、纬度、海拔 C C纬度、相对高度、距离纬度、相对高度、距离 D D到两极、赤道的距离和等高线到两极、赤道的距离和等高线2 2具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性特具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性特点的是（点的是（ ） A A遥感技术遥感技术 B B地理信息系统地理信息系统 C C全球定位系统全球定位系统 D D数字地球
17、数字地球C CB B例例 3 在伊拉克战争中，伊拉克点在伊拉克战争中，伊拉克点燃巴格达周围的战壕石油阻碍美燃巴格达周围的战壕石油阻碍美军进攻，但美军事专家指出，烟军进攻，但美军事专家指出，烟雾对于美军的卫星制导导弹没有雾对于美军的卫星制导导弹没有影响影响 ， 请问美军的卫星制导导请问美军的卫星制导导弹采弹采 用的技术是（用的技术是（ ） A GIS 系统系统 B . RS 技术技术 C . GPS 技术技术 D . lT技术技术C解析：美军使用的导弹采用全球定位系统枝术，实行定解析：美军使用的导弹采用全球定位系统枝术，实行定位轰炸，烟雾不会产生形响。位轰炸，烟雾不会产生形响。附：与附：与GPS
18、GPS有关的科普网站有关的科普网站1 1、北京致强时代导航北京致强时代导航科技科技2 2、中国中国GPSGPS协会协会3 3、北京图天科技有北京图天科技有限公司限公司 读图全球定位系统（读图全球定位系统（ GPS ）是利用卫星在）是利用卫星在全球范围内适时进行导航、定位的系统。完全球范围内适时进行导航、定位的系统。完成成 1 一一 2 题。题。1 1图中的甲、乙两区域是两颗卫星在某一时刻分别所覆图中的甲、乙两区域是两颗卫星在某一时刻分别所覆盖的区域，其服务范围大小是（盖的区域，其服务范围大小是（ ） A A甲等于乙甲等于乙 B B甲大于乙甲大于乙 C C甲小于乙甲小于乙 D D无法确定无法确定
19、2 2下面关于甲、乙两区域卫星图像的解析，正确的是（）下面关于甲、乙两区域卫星图像的解析，正确的是（） A A甲区域位于乙区域的西北方向甲区域位于乙区域的西北方向 B B甲区域为温暖广阔的浅海，渔业和石油资源丰富甲区域为温暖广阔的浅海，渔业和石油资源丰富 C C乙区域分布有世界最大的热带雨林区，但破坏较为乙区域分布有世界最大的热带雨林区，但破坏较为严重严重 D D甲乙两区域均为热带草原，牧场广阔，牛羊成群甲乙两区域均为热带草原，牧场广阔，牛羊成群C CC C3无论是在飞机或汽车上，还是在野外考察旅行，无论是在飞机或汽车上，还是在野外考察旅行，只要拥有手机大小的只要拥有手机大小的GPS信号接收机，你就能随时信号接收机，你就能随时知道（知道（ ）A自己所在地的季节自己所在地的季节B自己所在地的天气自己所在地的天气C自己所在地的地理坐标自己所在地的地理坐标D、自己所在地的气候、自己所在地的气候C C同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
