全球定位系統及其應用教案
目的：
1.瞭解GPS原理。
2.瞭解GPS在各個部門中的應用。
重點與難點：
GPS應用
過程：
地理信息技術是現代地理科學研究的主要技術手段之一，包括：GPS、RS、GIS，三者的結合即為數字地球。
[問題]你對GPS瞭解多少？
GPS定位原理是什麼呢？[閲讀]探索活動。
實際上三顆衞星即可實現定位，但為了提高精度，減少誤差，一般要求四顆，用於定位的四顆衞星即為定位星座。
一、全球定位系統
1、介紹：GPS，美國從本世紀70年代開始研製，歷時20年，耗資200億美元，於1994年全面建成，具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衞星導航與定位系統。目前的全球覆蓋率為98%，它能夠實時測量“四度”：經度、緯度、高度、速度。
2、組成：
（1）空間部分：使用24顆高度約2.02萬千米的衞星組成衞星星座。21+3顆衞星均為近圓形軌道，運行週期約為11小時58分，分佈在六個軌道面上（每軌道面四顆），軌道傾角為55度。衞星的分佈使得在全球的任何地方，任何時間都可觀測到四顆以上的衞星，並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的全球導航能力。
（2）地面監控部分包括四個監控間、一個上行注入站和一個主控站。監控站設有GPS用户接收機、原子鐘、收集當地氣象數據的傳感器和進行數據初步處理的計算機。監控站的主要任務是取得衞星觀測數據並將這些數據傳送至主控站。主控站設在范登堡空軍基地。主控站主要任務是收集各監控站對GPS衞星的全部觀測數據，利用這些數據計算每顆GPS衞星的軌道和時鐘改正值。上行注入站也設在范登堡空軍基地。它的任務主要是在每顆衞星運行至上空時把這類導航數據及主控站的指令注入到衞星。這種注入對每顆GPS衞星每天進行一次。
（3）用户設備：GPS接收機。
P78和P80圖。
二、GPS應用：
1、特點：全天候、高精度（民用碼：利用差分技術，可以得到小於5米的精度）、自動測量、實時性。
2、功能：
（1）定位：
（2）導航：是一個技術門類的總稱，它是引導飛機、船舶、以及個人安全、準確地沿着選定的路線，準時到達目的地的一種手段。
導航的基本功能是回答三個問題：
我現在在哪裏？我要去哪裏？如何去？
3、具體應用：定位與導航。
[問題]你瞭解哪些應用？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。
後方司令部可通過全球定位系統，時刻掌握在前線的特種部隊的位置。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，就可對敵方進行精度達10M的轟炸。
測繪：有哪些優勢？有哪些具體應用領域？
交通：關鍵是導航
救援：關鍵是定位
農業：精準農業耕作：什麼是精準農業耕作？其優勢在哪裏？
娛樂：
案例研究：問題：反映了哪些用途？為什麼能夠粗準地飛行？
板書設計：
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