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第三節(jié) 全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用
編輯:
逍遙路
關(guān)鍵詞:
高二
來源:
高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
第三節(jié) 全球定位系統(tǒng)及其應(yīng)用
目的:
1.了解GPS原理。
2.了解GPS在各個部門中的應(yīng)用。
重點(diǎn)與難點(diǎn):
GPS應(yīng)用
過程:
地理信息技術(shù)是現(xiàn)代地理科學(xué)研究的主要技術(shù)手段之一,包括:GPS、RS、GIS,三者的結(jié)合即為數(shù)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(shí)際上三顆衛(wèi)星即可實(shí)現(xiàn)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(wèi)星即為定位星座。
一、全球定位系統(tǒng)
1、介紹:GPS,美國從本世紀(jì)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(jìn)行全方位實(shí)時三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。目前的全球覆蓋率為98%,它能夠?qū)崟r測量“四度”:經(jīng)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(wèi)星組成衛(wèi)星星座。21+3顆衛(wèi)星均為近圓形軌道,運(yùn)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(wèi)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(wèi)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(xù)的全球?qū)Ш侥芰Α?br>(2)地面監(jiān)控部分包括四個監(jiān)控間、一個上行注入站和一個主控站。監(jiān)控站設(shè)有GPS用戶接收機(jī)、原子鐘、收集當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)的傳感器和進(jìn)行數(shù)據(jù)初步處理的計算機(jī)。監(jiān)控站的主要任務(wù)是取得衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)并將這些數(shù)據(jù)傳送至主控站。主控站設(shè)在范登堡空軍基地。主控站主要任務(wù)是收集各監(jiān)控站對GPS衛(wèi)星的全部觀測數(shù)據(jù),利用這些數(shù)據(jù)計算每顆GPS衛(wèi)星的軌道和時鐘改正值。上行注入站也設(shè)在范登堡空軍基地。它的任務(wù)主要是在每顆衛(wèi)星運(yùn)行至上空時把這類導(dǎo)航數(shù)據(jù)及主控站的指令注入到衛(wèi)星。這種注入對每顆GPS衛(wèi)星每天進(jìn)行一次。
(3)用戶設(shè)備:GPS接收機(jī)。
P78和P80圖。
二、GPS應(yīng)用:
1、特點(diǎn):全天候、高精度(民用碼:利用差分技術(shù),可以得到小于5米的精度)、自動測量、實(shí)時性。
2、功能:
(1)定位:
(2)導(dǎo)航:是一個技術(shù)門類的總稱,它是引導(dǎo)飛機(jī)、船舶、以及個人安全、準(zhǔn)確地沿著選定的路線,準(zhǔn)時到達(dá)目的地的一種手段。
導(dǎo)航的基本功能是回答三個問題:
我現(xiàn)在在哪里?我要去哪里?如何去?
3、具體應(yīng)用:定位與導(dǎo)航。
[問題]你了解哪些應(yīng)用?或者根據(jù)其定位與導(dǎo)航功能你能想到有哪些應(yīng)用?
軍事:科伊拉克戰(zhàn)爭中大量使用。
后方司令部可通過全球定位系統(tǒng),時刻掌握在前線的特種部隊(duì)的位置。隊(duì)員一旦面臨危險,立刻派出救援部隊(duì),在空中待命的導(dǎo)彈輸入數(shù)據(jù),就可對敵方進(jìn)行精度達(dá)10M的轟炸。
測繪:有哪些優(yōu)勢?有哪些具體應(yīng)用領(lǐng)域?
交通:關(guān)鍵是導(dǎo)航
救援:關(guān)鍵是定位
農(nóng)業(yè):精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)耕作:什么是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)耕作?其優(yōu)勢在哪里?
娛樂:
案例研究:問題:反映了哪些用途?為什么能夠粗準(zhǔn)地飛行?
板書設(shè)計:
教后感:
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3.1《地理信息系統(tǒng)及其應(yīng)用》教案(1)(湘教版必修3)
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