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(gè)部門(mén)中的應用。
重點(diǎn)與難點(diǎn)：
GPS應用
過(guò)程：
地理信息技術(shù)是現代地理科學(xué)研究的主要技術(shù)手段之一，包括：GPS、RS、GIS，三者的結合即為數字地球。
[問(wèn)題]你對GPS了解多少？
GPS定位原理是什么呢？[閱讀]探索活動(dòng)。
實(shí)際上三顆衛星即可實(shí)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(kāi)始研制，歷時(shí)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(shí)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(shí)時(shí)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(wàn)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(shí)58分，分布在六個(gè)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(shí)間都可觀(guān)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(shí)間上連續的全球導航能力。
�。�2）地面監控部分包括四個(gè)監控間、一個(gè)上行注入站和一個(gè)主控站。監控站設有GPS用戶(hù)接收機、原子鐘、收集當地氣象數據的傳感器和進(jìn)行數據初步處理的計算機。監控站的主要任務(wù)是取得衛星觀(guān)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(wù)是收集各監控站對GPS衛星的全部觀(guān)測數據，利用這些數據計算每顆GPS衛星的軌道和時(shí)鐘改正值。上行注入站也設在范登堡空軍基地。它的任務(wù)主要是在每顆衛星運行至上空時(shí)把這類(lèi)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(jìn)行一次。
�。�3）用戶(hù)設備：GPS接收機。
P78和P80圖。
二、GPS應用：
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(dòng)測量、實(shí)時(shí)性。
2、功能：
�。�1）定位：
�。�2）導航：是一個(gè)技術(shù)門(mén)類(lèi)的總稱(chēng)，它是引導飛機、船舶、以及個(gè)人安全、準確地沿著(zhù)選定的路線(xiàn)，準時(shí)到達目的地的一種手段。
導航的基本功能是回答三個(gè)問(wèn)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(wèn)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。
后方司令部可通過(guò)全球定位系統，時(shí)刻掌握在前線(xiàn)的特種部隊的位置。隊員一旦面臨危險，立刻派出救援部隊，在空中待命的導彈輸入數據，就可對敵方進(jìn)行精度達10M的轟炸。
測繪：有哪些優(yōu)勢？有哪些具體應用領(lǐng)域？
交通：關(guān)鍵是導航
救援：關(guān)鍵是定位
農業(yè)：精準農業(yè)耕作：什么是精準農業(yè)耕作？其優(yōu)勢在哪里？
娛樂(lè )：
案例研究：?jiǎn)?wèn)題：反映了哪些用途？為什么能夠粗準地飛行？
板書(shū)設計：
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