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1. 在一个平面直角坐标系上，确定 点的位置，需要知道几个值？
2. 在一个空间三维坐标系上，确定 点的位置，需要知道几个值？
3. 要精确知道一个人在地球上的位 置，必须知道几个值？至少需要几颗卫 星？（分组讨论、主动探究）
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一. 全球定位系统的基本原理
全球定位系统，即GPS（Global Positioning System），是利用卫星网络来获得地面某点的经 纬度和高程的系统。它是美国20世纪70年代初开 始研制，并于1994年全面建成的。
应用领域 性能
优点
手持型GPS 接受机多为 导航使用
夜晶显示，导 不需要地面
航画面清晰， 设备，只要
配有背景灯， 收到卫星信
方便夜间操作，号，就能快
功能齐全
速定位，不
受天气、行
政区域的限
制
功能
能够计算当地的国 际标准时间，处于 运动状态还能指出 正北方，并将经过 的地点、路线记录 下来，方便返回时 用；计算两点的距 离，实现坐标系之 间的相互转换；计 算日出、日1)全球,全天候工作 (2)实时性,能提供连续、实时的三维 位置、速度和精密时间，不受天气 的影响。 （3）高精度 （4）自动测量
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车载GPS的功用p100
信息接收
信息发射
通过车载GPS 车载电台把定 可以在屏幕上 位信息发给监 及时查看车辆 控中心，在电 所在的经纬度、 子地图上显示 运行轨迹、速 出来，可对车 度、行进方向 辆进行调度指
GPS定位示意图 5
通常应用三颗卫星的数据就可以进行定位， 但要保证对目标实时观测（诸如提供目标运动 数据等）， 则需要至少四颗卫星的信号。
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2.全球定位系统的系统组成
空间 由24颗卫星组成（其 提供与定位
部分 中3颗备用），分布 相关的参数
全
在6个轨道平面上
和时间信息
球 定 位 系
地面 监控 系统
普通高中课程标准实验教科书 地理 必修•第3册
中国地图出版社
SINOMAPS PRESS
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第三节 全球定位系统及其应用
以美国为首的北约悍然使用5枚导弹袭击了中国驻南斯拉夫大使 馆，那5枚导弹均匀地分布在我们的大使馆楼顶的扇面上，其中4枚 当场爆炸，另有1枚未爆炸，使馆被夷为焦土，3位新闻工作者邵云 环、许杏虎、朱颖当场牺牲。导弹的飞行、精确打击的实现，海湾 战争中美国的两枚导弹先后攻击同一目标，后一枚导弹通过前一导 弹炸开的洞钻入目标内部进行攻击，无不依赖于GPS。由于它的精 确度目前已达到10米内，该系统曾被美军在海湾战争、科索沃战争、 阿富汗战争中广泛运用，并发挥了巨大威力。为了提高精确度，美 国国防部在实际运行的时候，又增加4颗卫星，使得卫星总数达到 28颗，精确度也相应地提高到了7米。再加上美军使用的是能更好 弥补大气偏差的加密接收机，它们可以得到更精确的实时精度。
主要用于监测和 控制卫星及其各 种设备的运行
统 用户
可以确定接 收机所在点 的位置、速 度、到航路 终点的距离
设备 主要是GPS接收机
和航向等信
部分
息
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3.全球定位系统的作用和特点：
作用：可以快速精确地确定地面某点的 位置（经度、纬度）和高程，甚至速
度、距离和航向等。
特点：（1）全天候，不受天气影响； （2）全球覆盖； （3）三维定速定时高精度； （4）快速省时高效率； （5）应用广泛、多功能。
挥
应用领域
城市公共汽车 调度管理，旅 游区车辆报警 与调度，海关、 公安、海防等 部门对车辆的 调度与监控
使装有GPS的出租车配备合理，能最大程度的满足乘客的 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等功能。
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3．GPS系统的营救范例 1993年4月，巴勒斯坦解放组织领导人阿拉法特的座
机在飞行途中不幸遇上沙暴，飞机被迫降落在撒哈拉 大沙漠里．与阿拉法特失去联系的巴勒斯坦解放组织 总部使尽浑身解数寻找未果，最后只好借助美国的侦 察卫星．十几小时之后，才在茫茫沙漠中找到了迫降 飞机的准确位置，使阿拉法特获救．美国使用的这种 卫星救援系统正是屡见奇功的“导航星”全球定位系 统，即GPS．由于它全球定位及时准确，被称为“当 代观音.印度洋地震引发的海啸所带来的灾难让世人震 惊。这场灾难中也发生了一些幸运的事情：36名英国 游客被困在斯里兰卡南部海滨的希克杜沃海滩，其中 一名游客的手机帮助救援人员发现了他们的地点。
其主要目的是：为陆、海、空三大领域，提 供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情 报收集、核爆监测和应急通信等一些军事目的， 是美国独霸全球战略重要组成。
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1.卫星定位的基本原理
GPS系统采用“时间同步、单 程测距”的原理来实现定位。 简单地说就是用户同时向已知 其位置的3个导航卫星分别进 行距离测量，然后再以该卫星 为球心，以所测得的距离为半 径，在空间画出3个球面，则 该3个球面的相交点，就是用 户的所在位置了。
能够实时测量“四度”：经度、纬度、高度、速度。
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空间部分 为了减少误差，一般要求4颗卫星， 用于定位的4颗卫星称为定位星座。
返回
各轨道平面相对于赤道平面的倾角为55º，轨道平面间距60º。
在每一轨道平面内，各卫星升交角距差90º
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地面监控部分
卫星上各种设备是否正常工作,是否 一直沿预定轨道运行,要由地面设备监控
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3.用途和特点： 全能性、全球性、全天候、连续性、实时性 提供精密的三维坐标，三项速度和时间信息
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GPS功能
1、定位:我现在在哪里？
2、导航:我要去哪里？如何去？
3.跟踪。跟踪-监视人或物体的运动。 4.绘图。用于绘制世界地图。 5.定时。提供精确的时间。
它能够实时测量“四度”：经度、纬度、高度、速
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用户设备
类型
导航接收机
测地接收机 授时接收机
应用
用于运动载体的导航，分为车 能够实时给出载体的位置
载型、航海型、航空型和星载 和速度，价格便宜，应用
型
广泛
用于精密大的测量@
定位精度高，仪器结构复 杂，价格较贵
用于天文台及无线电通讯
利用GPS卫星提供的高精 度时间进行授时
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返14 回
手持型GPS接收机
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4.接收机信号的解读与操作
表示接收
机所在的经纬 度位置。
数字表示被接收信号的卫星编 号，黑色柱长短表示信号的强弱。
卫星分布图描 绘了在接收机所处 位置（圆心）仰望 天空能搜索到的卫 星，大圆表示地平 线，小圆为抬以 45°角仰望天空的 范围，越靠近中心， 卫星信号越强。
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全球定位系统是美国从本世纪70年代开始研制，历 时20年，耗资200亿美元，于1994年全面建成，具有在 海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新 一代卫星导航与定位系统。目前的全球覆盖率为98%。 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”