第一节 GPS的基本工作原理 课件 (3)

课件15张PPT。第一节 GPS的基本工作原理 1999年3月28日北京时间5时，北约向南联盟发动了第四轮空袭。英勇的南联盟击落了美国F-117隐形飞机。当中弹的F-117战机的飞行员从座舱弹出的一瞬间，他就被包括全球卫星定位系统在内的一些感应装置跟踪，高悬于太空的卫星迅速将有关信息传送给北约军事指挥部，营救小组仅用20分钟就将飞行员救走。 这个例子是现代战争中引用GPS系统的典型案例。我们反对战争，但要想能更好的维护世界和平，我们就需要了解GPS——全球定位系统这种现代地理信息技术。一、 全球定位系统（一）概念：
全球定位系统（GPS）是利用人造地球卫星星座来获得地面某点经纬度和高程的系统，是当代航天技术、无线电通信技术和计算机技术的结晶。
空间部分空间部分：由分布在距地面20200千米高空、互成60°角的6个轨道面上的24颗GPS卫星组成，每个轨道上有4颗卫星。GPS是由空间部分、地面监控系统和用户设备三部分构成的。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。地面监控部分主控站位于美国科罗拉多的斯平士（Colorado Springs）的联合空间执行中心（CSOC），三个注入站分别设在大西洋、印度洋和太平洋的三个美国军事基地上，即大西洋的阿松森（Ascension）岛、印度洋的狄哥·伽西亚(Diego Garcia)和太平洋的卡瓦加兰(Kwajalein),五个监测站设在主控站和三个注入站以及夏威夷岛。返回由分布在全球的1个主控站、5个监控站和3个信息注入站组成北斗卫星导航系统示意图 用户设备：指各种GPS接收机，负责接收和处理GPS卫星发射的信号，实时计算出三维坐标值、速度和时间，完成定位和导航工作。
GPS卫星不断发送自身的各种参数和时间信息，GPS接收机收到这些信息后，经过计算就可确定所处位置的坐标，其定位原理类似于距离交会定位方法。GPS的工作原理 在GPS观测中，卫星的瞬间位置精确可知，可以被视为已知点坐标；卫星信号到达接收机所需要的时间可以被计算出来，这个时间长度与光速的乘积就是卫星与接收机之间的距离。因此，利用3颗GPS卫星提供的数据，组成3个方程式，就可解算出接收机的位置坐标（x，y，z)。
在实际生活中，为了提高民用定位精度，通常采用差分GPS(differential GPS,简称DGPS)技术。将一台GPS接收机放置在已精确测定坐标的点位上，作为基准站；利用基准站的精确坐标，与GPS接收机在这一点位测得的坐标值进行比较，得到一个误差修正值；基准站实时地将这一修正值发送出去；附近其他用户的GPS接收机在进行GPS观测的同时，也接收到来自基准站的修正值，并以此来修正GPS接收机的测量值。这样就能大大提高定位精度。一、覆盖全球表面，可全天候作业。
二、功能多，应用广泛。
三、观测时间短，定位精度高。
四、操作简单，便于携带。
五、抗干扰性能好，保密性强。GPS的特点例1 下列关于全球定位系统的叙述。不正确的是( )A ．GPS是利用卫星进行导航、定位的系统
B．GPS包括两大部分，即空间部分和地面控制部分
C ．GPS卫星星座由24颗卫星组成
D．野外旅行，只要拥有GPS信号接收机，可随时知道自己所处的经纬度B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 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 . RS 技术 C . GPS 技术 D . lT技术C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。谢 谢