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1、第三节全球定位系统及其应用 2011年4月10日4时47分， 我国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭成功将第八颗北斗导航卫星送入太空，到2020年左右，将发射五颗静止轨道卫星和三十颗非静止轨道卫星，建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。能提供导航、授时和短报文通信服务能力，成为继美国、俄罗斯之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。 中国北斗导航卫星有哪些用途？ 1.了解全球定位系统的工作原理、起源与发展。2.了解全球定位系统的三个组成部分及主要功能。3.了解GPS接收机的主要种类及其主要用途。4.能举例说明全球定位系统在定位导航和日常生活中的应用。 一、全球定位系统(GPS)1概念：全球定位
2、系统是具有在海、陆、空进行 、的新一代卫星导航与定位系统。2系统组成：GPS由 (24颗卫星)、 (1个主控站、3个注入站、5个监控站)、 (接收设备)三个部分组成。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 颗GPS卫星的信号，这 颗卫星称为。全方位全方位实时三三维导航与定位功能航与定位功能空空间星座星座地面控制系地面控制系统用用户系系统44定位星座定位星座3GPS接收机分类：按照不同的标准，有不同的分类方法，根据用途分类，GPS接收机有以下几种： 。二、全球定位系统与定位导航GPS的最初设计主要是出于 ，随着对其技术的进一步改进，GPS应用领域正在不断地拓
3、展，目前已在 ，以及农业、气象、土地管理、金融、公安等部门和行业得到广泛应用，而且也逐步深入到我们的日常生活中。导航型接收机、航型接收机、测地型接收机、授地型接收机、授时接收机接收机军事目的事目的交通、交通、邮电、地、地矿、建筑、建筑思考GPS除应用于军事领域之外，还有哪些方面的应用？【提示】GPS全球定位系统除了用于军事领域外，在交通、邮电、地矿、建筑、农业、气象、土地管理、金融、公安等方面都有广泛的应用。图344GPS空间星座GPS的空间星座是由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。GPS卫星星座记作(213)GPS星座。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面，各个轨道平面之间的夹角为60度。同
4、一时间，有3颗卫星同时作用于某一物体，即可确定物体的三维坐标。1全球定位系统的全称是“授时与测距导航系统全球定位系统”，简称GPS，是以卫星为基础的无线电导航与定位系统，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。2GPS主要由三大子系统构成：空间卫星系统(由24颗卫星组成的空间星座)、地面监控系统(1个主控站、3个注入站、5个监控站)、用户系统(接收设备)。系统构成组成功能空间卫星系统由24颗卫星组成，其中工作卫星21颗，备用卫星3颗空间卫星系统保证地面上任何地点、任何时间都可观测到4颗以上卫星，并接收到无线电发射机连续播发的GPS导航信号地面监控系统主控
5、站根据各监控站提供的GPS卫星观测数据，计算星历和卫星钟的改正参数；控制卫星并在发生故障时及时调度备用卫星，以保证整个系统正常运行，此外，主控站还兼有监控站的功能监控站获取GPS卫星观测数据，并将数据传送至主控站信息注入站每天将主控站计算出的改正参数等，注入每颗GPS卫星系统构成组成功能用户系统主要由GPS卫星接收机硬件和GPS数据处理软件等组成接收GPS卫星发射的信号，经数据处理完成定位和导航功能导航型接收机用于运动载体导航测地型接收机用于精密大地测量和工程测量授时接收机用于天文台及无线电通讯3.GPS定位原理：GPS的基本定位原理是：卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，用户接收到这些
6、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等。要实现地面接收机的定位，地面观测者最少要见到4颗卫星，因为要解算观测站点的三维坐标，必须观测到4颗以上GPS卫星，这4颗卫星称为定位卫星。4GPS的优点：由于卫星信号传播和接收不受天气等因素影响，GPS与其他定位、导航系统相比，具有海、陆、空全方位、全天候、高精度、自动化、高效益等优点。 有关全球定位系统(GPS)的叙述，不正确的是()AGPS是利用卫星进行导航、定位的系统BGPS包括三大部分，即空间部分、地面控制部分和用户设备部分C野外旅行时，只要拥有GPS信号接收机，可随时知道自己所处的地理位置和当地的天气状况DGPS
7、具有全能性、全球性、连续性、实时性的特点，但会受天气状况的影响，无法实现全天候解析：GPS利用卫星星座从地球表面获取信息，但它并非通过可见光进行的，因此不会受天气状况的影响，具有全天候的特征。答案：D1具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性特点的是()A遥感技术B地理信息系统C全球定位系统 D数字地球解析：全球定位系统具有全能性(陆地、海洋、航空和航天)、全球性、全天候、连续性和实时性的特点。在地面上的任何地点、任何时刻，只要拥有手机大小的GPS信号接收机，你就能随时知道自己的地理坐标。答案：C2下列内容不属于GPS系统组成的是()A空间卫星系统 B地面监探系统C传感器 D信息注入站解析：
8、GPS主要由三大子系统构成：空间卫星系统、地面监控系统、用户系统。地面监控系统包括主控站、监控站和信息注入站。答案：C GPS的最初设计主要是由于军事目的，随着对其技术的进一步改进，GPS应用领域正在不断地拓展，目前已在交通、邮电、地矿、建筑，以及农业、气象、土地管理、金融、公安等部门和行业得到广泛应用，而且也逐步深入到我们的日常生活中。应用类型作用军事主要是为各种军事活动提供定位导航，在现代战争中，许多高科技武器弹药等，也都开始采用GPS技术进行定位导航交通航海一是GPS航海自主导航系统：向用户提供位置、航速、航向和时间信息，以及海图航迹显示等。二是港口管理和进港引导系统：主要用于港口、码头
9、的船舶高度整理、进港船舶引导，以确保航行安全和秩序。三是航路交通管理系统：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。通过GPS接收设备，民航飞行员能驾机准确着陆并安全、及时出入停机坪，使各飞行航班能够紧凑排列，提高机场利用率应用类型作用交通公共交通车辆实时播发路况信息，自动匹配最优行车路线。能最大程度地满足乘客的要求，从而减少了空载率，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旅游探险(1)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(2)野外探险者可快捷
10、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(3)能准确记录每次摄影地点，并自动计算出该地点每天日出、日落时间，为旅游者在最佳地点和最佳时间拍摄到最理想的画面提供帮助GPS技术给测绘界带来了一场革命，下列说法不正确的是()A利用GPS技术，测量精度可以达到毫米级的程度B与传统的手工测量手段相比，GPS技术有着测量精度高的优点CGPS技术操作简便，仪器体积小，便于携带D当前，GPS技术已广泛应用于大地测量、资源勘查、地壳运动观测等领域解析：GPS技术给测绘界带来了一场革命。利用GPS技术，测量精度可以达到厘米级的程度。与传统的手工测量手段相比，GPS技术有
11、着巨大的优势：测量精度高；操作简便，仪器体积小，便于携带；全天候操作；信息自动接收、存储，减少了繁琐的中间处理环节。当前，GPS技术已广泛应用于大地测量、资源勘查、地壳运动观测等领域。答案：A3下列有关GPS应用领域的叙述，不正确的是()AGPS航海自主导航系统主要用于近海和内河船舶导航和管理B应用GPS可以对农业进行监控C应用GPS有助于实施紧急救援D应用GPS可以精确地测量某山的海拔高度解析：民用GPS，主要用于交通车辆导航管理、航空器的定位及导航，以及大地测量、野外勘测、紧急救援、旅游探险、农业监控等方面；GPS航海自主导航系统向用户提供位置、航速、航向和时间信息，以及海图航迹显示等；由
12、于近海和内河船舶导航和管理复杂，自动化程度低，不能完全利用GPS航海自主导航系统，而主要用航路交通管理系统。答案：A高考思维导析：本题主要考查地理信息技术的应用，难度并不大，学生只要注重平时知识的积累即可解答本题。1(2008高考江苏卷)下图是某地地形简图，M点位于36.5N。两中学生分别到达P、M点，测量并计算出两点相对高度是288米。读图回答下题。两学生测量当地的海拔高度，所用最便捷的技术是()A遥感 B全球定位系统C地理信息系统 D数字地球解析：全球定位系统主要用于地物的位置、高程、运动方向等的测量，海拔高低在GPS手持机上可直接显示出来。答案：B2(2007高考山东卷)我国既有铁路干线
13、第六次大面积提速后，在提速干线上旅客列车最高运行时速达200千米以上，并首次实现了旅客列车追踪间隔5分钟。这标志着我国既有铁路干线提速已经跨入世界先进行列。回答下题。该次铁路大提速主要应用到的地理信息技术是()A地理信息系统 B遥感技术C遥感技术和全球定位系统 D全球定位系统和地理信息系统解析：本题应从题干“旅客列车追踪间隔5分钟”入手，进行追踪需要准确定位，需要用GPS，对大量数据进行处理需要用GIS，故答案为D。答案：D热点聚焦时事材料材料一2011年4月10日4时47分我国在西昌卫星发射中心用长征三号甲运载火箭成功将第八颗北斗导航卫星送入太空。到2012年前具备亚太地区区域服务能力，20
14、20年左右具备覆盖全球的服务能力。材料二青岛跨海大桥于2011年1月10日建成即将通车，长度约42公里，排名世界第一，投资566亿人民币，大桥施工中采用GPS技术，大大提高建设效率，提高了工程进度。知识链接省区简称，气候类型，全球卫星定位系统的特点，卫星发射基地选址，北斗导航卫星系统的应用。原创新题(1)西昌卫星发射中心所在省区简称和气候类型分别是()A滇热带季风气候 B黔温带季风气候C蜀亚热带季风气候 D桂亚热带季风湿润气候(2)目前，全球应用最广泛的卫星定位导航系统是A伽利略 B北斗CGPS DGIS(3)下列不属于全球卫星定位系统特点的是()A成本低 B全天候C实时性 D全球性(4)在利
15、用GPS卫星定位时，对地面任何一点，在任何时刻，地平面上空至少有()A一颗GPS卫星 B两颗GPS卫星C三颗GPS卫星 D四颗GPS卫星(5)无论是北斗导航卫星还是“嫦娥一号”，其发射基地都位于中西部地区，这除了考虑国防安全外，还考虑了()A地势高，地形复杂多样 B丰富的能源，尤其是太阳能C环境优美，科技发达 D良好的气象条件(6)在建中的海南文昌卫星发射基地与西昌卫星发射中心相比，其最有利的条件是()A空气透明洁净 B纬度较低，初速度大C地形开阔平坦 D地质灾害少(7)北斗导航卫星系统有哪些用途？解析：第(1)题，西昌位于四川省，属于亚热带季风气候。第(2)题，GPS是应用最广泛的定位导航系统。第(3)题，GPS的主要特点是：高精度、全能性、全球性、全天候、连续性和实时性。第(4)题，在用GPS卫星导航定位时，为了计算观测站点的三维坐标，必须观测4颗GPS卫星，即定位星座。第(5)、(6)题，发射基地的区位因素主要考虑气象条件和纬度。答案： (1)C (2)C (3)A (4)D (5)D(6)B(7)交通工程建设、气象、石油、海洋、森林防火、灾害预报、通信等。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
