缺点：覆盖的工作区域小；电波传播 受大气影响；定位精度不高。
2．卫星定位系统
最早的卫星定位系统是美国的子午仪系统
(TRANSIT)，1958年研制．1964年正式投入 使用。由于该系统卫星数目较少(5～6颗)，运 行高度较低(平均1 000 km)，从地面站观测到 卫星的时间间隔较长(平均1．5 h)，因而它无 法提供连续的实时三维导航，而且精度较低。
为满足军事部门和民用部门对连续实时和三 维导航的迫切要求，1973年美国国防部制定 了GPS计划。
3．GPS发展历程
GPS实施计划共分三个阶段：
第一阶段为方案论证和初步设计阶段。从 1973年到1979年，共发射了4颗试验卫星。研 制了地面接收机及建立地面跟踪网。
第二阶段为全面研制和试验阶段。从1979 年到1984年，又陆续发射了7颗试验卫星。研 制了各种用途的接收机。实验表明，GPS定 位精度远远超过设计标准。
第三阶段为实用组网阶段。1989年2月4 日第一颗GPS工作卫星发射成功，表明 GPS系统进入工程建设阶段。1993年底 实用的GPS网即(21+3)GPS星座已经建成， 今后将根据计划更换失效的卫星。
在美国,GPS全球卫星定位技术与“阿波罗” 飞船登月,航天飞机升空,共同给列为20世纪“三大 航天工程”.
1、GPS在军事上的应用
军事是GPS技术最早的应用领域,主要是为 各种军事活动提供定位导航.在现代战争中， 不仅陆、海、空三军，而且许多高科技武器弹 药等，也都开始采用GPS技术进行定位导航。
目前精确制导武器复合制导的重要技术 手段。装备GPS制导系统之前,美军BGM-10C“战 斧”巡航导弹误差约为9米；在其“惯性和地 形匹配”制导系统中加入GPS后，误差降至3米， 制导精度大大提高。
大坝变形监测
【射 应用领域
通过车载 GPS,车载电台把定 城市公共汽车
可以在显示屏 位信息发送给 调度管理，旅
上及时查看车 监控中心，在 游区车辆报警
辆所在的经纬 电子地图上 显 与调度，海关、
度、运行轨迹、示出来，可对 公安、海防等
速度、行进方 向等
解析：全球定位系统包括三大部分。 即空间星座、地面控制系统和用户系统。
例 2 1999 年 3 月 27 日，北约部队一架 F 一 117A 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，
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
空袭南联盟指挥所后，美军立即安排了 救援行动。 6 小时后，当一架 EA 一 6B 电子干扰机发现飞行员的准确位置时， 一架 MH 一 6oG 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 并安全返回基地。据此回答（ l ）一 （ 2 ）题。
三、系统组成
三、系统组成
24颗卫星
空
用
间
户
部
设
分
备
地 1个主控站 面 3个注入站 控 5个监控站 制
(1)GPS卫星星座
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(2l+3)GPS星座。24颗卫星 均匀分布在6个轨道平面内，轨道倾角为55度， 各个轨道平面之间的夹角为60度，即轨道的 升交点赤经各相差60度。每个轨道平面内,各 颗卫星之间的升交角距相差90度。一轨道平 面上的卫星比两边相邻轨道平面上的相应卫 星超前30度。
要能接收到卫星信号，就能快
速定位，不受天气、行政区域 的限制。（ 2 ）科索沃位于巴 尔干半岛，属于地中海气候。
例 3 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 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 影响 ， 请问美军的卫星制导导弹 采 用的技术是（ ）
A． GIS 系统 B .CRS 技术
内置天线 光标键 翻页
定位键 输入键
显示屏
图1-1
图1-2
地平线 卫星编号 卫星信号
C:[定位]键，显示〈标定位置画面〉如图1-4所 示，经纬度为N32°03.232′，E118°45.923′ 海拔高度17米等信息
图1-4
一般而言：GPS接受机的功能包括以下几方 面：
（1）、显示坐标
（2）、设定路标（亦称“航点”）
在地广人稀没有任何参照物可用以辨别方向 的情况下，危险无时无刻不在,手持GPS接收机沿 着机中记录的安全轨迹小心行进，可安全返航。
目前，许多休闲俱乐部围绕GPS功能相继推出 “穿越”、“寻宝”、“野外拓展”等都市游戏， 了人们周末生活，提高了人们生活品位，深得户 外运动爱好者的欢迎。
导航键 开机键 退出键
导航型接收机
测地型接收机
天线单元 接收单元
授时接收机
全球定位系统的组成
系统结构 空间 位置
组成和分布
空 全 GPS
由2l颗工作卫星和3颗在轨备用卫
间 球 卫星
定 星座
星组成，24颗卫星均匀分布在6个 轨道平面内
位 地面
系 统
监控 系统
地 由分布在全球的5个地面站(包括5个监控 面 站、1个主控站和3个注入站，主控站和
(2)地面监控系统
对于导航定位来说．GPS卫星是一 动态已知点。星的位置是依据卫星发射 的星历——描述卫星运动及其轨道的参 数算得的。每颗GPS卫星所播发的星历 是由地面监控系统提供的。
卫星上的各种设备是否正常工作以及卫星是 否一直沿着预定轨道运行，都要由地面设备 进行监测和控制。地面监控系统另一重要作 用是保持各颗卫星处于同一时间标准—— GPS时间系统。这就需要地面站监测各颗卫 星的时间求出钟差。然后由地面注入站发给 卫星，卫星再由导航电文发给用户设备。 GPS工作卫星的地面监控系统包括:
2、民用GPS
主要用于交通车辆导航管理、 航空器定位及导航，以及大地测 量野外勘测、紧急求援、旅游探 险、农业监测、生态研究等方面。
3、GPS在交通上的应用
当你外出旅游或者野外探险的时候，为了 不迷失方向，请问你通常用哪些方法来辨 别方向或确定你所在的位置？
4、户外旅游探险：
余纯顺在罗布泊探险遇难时离最近的补给站 仅几百米。风沙淹埋了前人走过的足迹，在茫茫 荒漠中又渴又饿的他终于倒下了。如果当时他有 一台 GPS接收机，惨剧又何以发生？
车辆进行调度 指挥
部门对车辆的 调度与监控
【 阅读指导 】 GPS 在航海、航空导航中的应用
应用类型 应用领域
应用作用
航海 应用
向用户提供船舶位置、 航速、航向信息、海
避免船只冲撞，
图、海迹显示
确保航行安全
把自己的位置 便于中心的跟
和航向发送到 航海管理 中 心
踪、搜寻和救援
航空 应用
空域航路、着 陆、机场监视 和管理
C . GPS 技术 D . lT技术
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。
全球定位系统及其应用 / / 全球定位系统
课堂巩固：
1、在沙漠中迷路时，可用哪种方式获
知自己所处的具体位置信息（ B ）
目 A. 指南针
B. GPS设备
录 面
C. 遥感图像
D. 地形图
B （1）飞行员发出的呼救信号是（ ）
A , GIS 系统信号
B . GPS 系统信号
C . RS 系统信号
D ．以上都不对
（2）北约轰炸的科索沃，其气
候属于（ C）
A ．温带海洋性气候
B ．温带季风气候
C ．地中海气候
D ．热带沙漠气候
解析： （1）全球定位系统具 有定位功能 ·手持型 GPS 接 收机不需要地面辅助设备，只
P1(x,y)
海拔
经度
P2(x,y,z)
纬度
二、定位原理：４3颗卫星定位一点
S3 S4
S2 S1
3
2
4
1
（X、Y、Z、T）
问题探讨:
按照理论,我们知道要保证地面各点能 接收到信息只要3颗卫星就可以了,为什么我 们要用4颗卫星呢?
当GPS收到3颗卫星的信号，它只能 计算出2维坐标：经度和纬度，这时它可 能还会显示高度数据，但这数据是无效的。 当GPS能够收到4颗及以上卫星的信号时， 它能计算出本地的3维坐标：经度、纬度、 高度。
GPS卫星发送的导航定位信号，是一种可供 无数用户共享的信息资源。对于陆地、海洋
和空间的广大用户，只要用户拥有能够接收、 跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备即 GPS信号接收机。可以在任何时候用GPS信 号进行导航定位测量。根据使用目的的不同， 用户要求的GPS信号接收机也各有差异。目 前世界上已有几十家工厂生产GPS接收机， 产品也有几百种。这些产品可以按照原理、 用途、功能等来分类。
一、基本概念
全球定位系统：
（Global Positioning
System 简称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 。
[阅读指导] GPS的起源
在卫星定位系统出现之前，远程导 航与定位主要用无线电导航系统。
1．无线电导航系统
注入站都位于监控站里)组成
GPS信 用
号接收 机
户
导航型接收机、测地型接 收机、授时接收机
请思考：读 右图，①相 邻两个GPS 星座卫星轨 道平面之间 的夹角是多 少度?( 60°)
②每个卫星 轨道上各有 几颗卫星?它 们两两相隔 多少度?
(4颗；90°)
二、GPS的应用领域
1、GPS在军事上的应用 2、民用GPS 3、GPS在交通上的应用 4、GPS在旅游探险中的应用
普通高中课程标准实验教科书 地理 必修•第3册
沅陵一中高二地理备课组
在伊拉克战争中，曾经有记者问一位飞行 员：“你知道去轰炸哪个城市吗？”