學必求其心得，業(yè)必貴于專精學必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE1學必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE第一節(jié)全球定位系統(tǒng)的應用［學習目標］1.結(jié)合教材相關(guān)內(nèi)容，了解全球定位系統(tǒng)的基本工作原理和組成。2.聯(lián)系生活中的實例,說明全球定位系統(tǒng)在定位導航中的應用。一、全球定位系統(tǒng)1．概念：利用衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)來獲得地面某點經(jīng)緯度和高程的系統(tǒng).2．組成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成功能空間部分21顆工作衛(wèi)星，3顆備用衛(wèi)星，共同運行于6個軌道面上不間斷地向地面監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)送各自與定位相關(guān)的參數(shù)和時間信息地面監(jiān)控系統(tǒng)1個主控站，3個注入站,5個監(jiān)控站監(jiān)測和控制衛(wèi)星上的各種設(shè)備的工作及衛(wèi)星的運行用戶設(shè)備部分GPS接收機顯示接收機的經(jīng)度、緯度、高程和速度等信息反思歸納全球定位系統(tǒng)的基本工作原理工作衛(wèi)星不間斷地發(fā)送自身的星歷參數(shù)和時間信息，用戶接收到這些信息后，經(jīng)過計算，求出接收機的三維位置、三維方向以及運動速度和時間信息.具體如下圖所示:下圖是“GPS衛(wèi)星星座圖”。讀圖，回答下列問題.（1)GPS由三大子系統(tǒng)組成，除空間部分外，還有________________系統(tǒng)和________________部分。(2）空間部分共有______顆衛(wèi)星,其中，工作衛(wèi)星______顆，備用衛(wèi)星________顆，平均分布在__________個軌道平面上，每個衛(wèi)星軌道上有________顆衛(wèi)星。衛(wèi)星的分布保證地面上任何地點、任何時間都可以測到________顆以上的衛(wèi)星。（3)GPS工作衛(wèi)星不間斷地發(fā)送各自與______________相關(guān)的參數(shù)和______________信息，GPS用戶接收機接收到這些信息后，經(jīng)過計算便可以求出自身所在地點的____________位置、________方向以及________速度和______________信息等。（4)GPS的控制部分是______________________，其主要作用是什么？答案(1）地面監(jiān)控用戶設(shè)備（2）24213644(3）定位時間三維三維運動時間(4)地面監(jiān)控系統(tǒng)用于監(jiān)測和控制衛(wèi)星上各種設(shè)備是否正常工作,以及衛(wèi)星是否沿預定軌道運行。二、全球定位系統(tǒng)的應用1．GPS的特點：全天候、高精度、自動測量.2．GPS的主要功能:定位和導航。3．GPS的應用領(lǐng)域（1）軍事:給航行中的軍艦、飛機及導彈提供定位和導航信息.（2)測量:具有測量精度高;操作簡便；便于攜帶；全天候操作；信息自動接收、存儲等優(yōu)勢。（3)交通:對車輛跟蹤、調(diào)度管理，合理分配車輛，節(jié)省營運成本。（4)救援：GPS可對消防人員、救護人員、交通警察進行應急調(diào)遣。（5）農(nóng)業(yè)：GPS引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，即所謂的“精準農(nóng)業(yè)耕作”.漁民有了GPS,能準確測定魚群位置.（6)娛樂：出行、旅游、探險的好幫手。2012年9月28日在澳大利亞BlueScopeSteel鋼鐵公司的廠房里，無人操作的起重機牢牢夾起體積龐大的鋼板，準確地放置于目標地點，這就應用了澳大利亞GPS生產(chǎn)商Locata公司開發(fā)生產(chǎn)的新產(chǎn)品——超高精度的地面GPS定位系統(tǒng)。2011年日本“3·11”大地震為有觀測史以來日本最大規(guī)模的地震，本次日本大地震的救援工作，各國救援隊都廣泛應用GPS定位器，利用GPS全球定位系統(tǒng)快速精確定位災民，高效完成救援，充分利用“黃金72小時”。根據(jù)以上材料及所學知識,分析全球定位系統(tǒng)的應用領(lǐng)域主要有哪些?答案全球定位系統(tǒng)主要的應用領(lǐng)域有：軍事、測量、交通、救援、農(nóng)業(yè)、娛樂等.反思歸納全球定位系統(tǒng)的應用領(lǐng)域教材P74探索提示1。在一個平面直角坐標系上，確定A點的位置，需要知道兩個值.2．在一個空間三維坐標系上，確定B點的位置,需要知道三個值.3．要精確知道一個人在地球上的位置,至少需要知道三個值：經(jīng)度、緯度和高程(海拔），需要3顆衛(wèi)星定位。如果是一個人(或一輛車、一艘輪船）在地表上運動，那么精確了解其位置至少需要4顆衛(wèi)星,可確定經(jīng)度、緯度、高程和運動速度等。教材P80思考提示這個案例反映了GPS主要發(fā)揮了兩方面的作用：一是保證飛機編隊的隊形始終如一;二是保證飛機在規(guī)定的時間準時通過天安門廣場。GPS為飛機編隊提供定位與導航作用。在其他領(lǐng)域的應用表現(xiàn)為：①軍事：定位、導航及跟蹤；②測量:測量精度高、操作簡便；③交通:車輛跟蹤、調(diào)度管理,合理分配；④救援：根據(jù)GPS進行定位;⑤農(nóng)業(yè)：精準農(nóng)業(yè)耕作；⑥娛樂:出門、旅游、探險的好幫手。教材P80復習題提示1。GPS由三部分組成。空間部分由分布在距地面20200千米的6個軌道面上的24顆衛(wèi)星組成，這些衛(wèi)星不間斷地發(fā)送各自與定位相關(guān)的參數(shù)和時間信息;地面監(jiān)控系統(tǒng)主要用于監(jiān)測和控制衛(wèi)星上的各種設(shè)備是否正常工作，以及衛(wèi)星是否沿預定軌道運行;用戶設(shè)備部分為GPS接收機，接收機收到4顆或4顆以上衛(wèi)星的信息，可以計算出接收機所在的經(jīng)度、緯度、高程和運動速度等。2．GPS最初就是為軍事應用而建立的，主要用來給航行中的軍艦、飛機及導彈等設(shè)施提供定位和導航信息。GPS技術(shù)給測繪界帶來一場革命，測量精度高,操作簡便，儀器體積小，便于攜帶，全天候操作,信息自動接收、存儲，減少了繁瑣的中間處理環(huán)節(jié).租車服務、物流配送等許多行業(yè)利用GPS技術(shù)，就可以對車輛進行跟蹤、調(diào)度管理，合理分配車輛，從而能以最快的速度響應用戶的乘車或配送請求，降低能源消耗，節(jié)省營運成本。利用GPS定位技術(shù)，可對消防人員、救護人員、交通警察進行應急調(diào)遣,從而提高緊急事件處理部門對火災、犯罪現(xiàn)場、交通事故等緊急事件的反應效率。GPS在農(nóng)業(yè)和娛樂方面的作用：將GPS技術(shù)引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，即所謂的“精準農(nóng)業(yè)耕作”；對于漁民來說，有了GPS,可以準確地測定魚群的位置。隨著GPS接收機的小型化以及價格的降低，其已成為人們出行、旅游、探險的好幫手。3．提示：可根據(jù)收集查詢的有關(guān)信息與同學進行交流。知識小結(jié)讀下圖，回答1～2題。1．上圖是一款智能手機的GPS功能顯示圖，該手機的出現(xiàn)說明了（)A．GPS技術(shù)已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ畹谋貍涔ぞ連．隨著GPS技術(shù)的普及，民用GPS技術(shù)發(fā)展很快C．只有名牌的手機廠商才有能力開發(fā)GPS手機技術(shù)，中國目前還沒有掌握此技術(shù)D．手機GPS導航不需要通過GPS衛(wèi)星，有手機信號就行2．手機GPS功能的出現(xiàn)，說明GPS逐漸走進了人們的日常生活，成為人們出行、旅游、探險的好幫手，其原因主要是（）A．GPS手機成為時尚B．GPS技術(shù)可以幫助人們選擇最合適的旅游線路,降低旅游成本C．GPS技術(shù)可以擴大人們的出行范圍D．GPS技術(shù)可使旅游者更具安全感答案1.B2。B解析本題組以實際的生活實例為背景，考查全球定位系統(tǒng)在交通和日常生活領(lǐng)域的應用。第1題，GPS有定位、導航功能,接收信號時，首先需要衛(wèi)星進行定位;GPS手機的出現(xiàn)，說明GPS已融入人們的生活，但并不是人們?nèi)粘Ｉ畹谋貍涔ぞ?中國已經(jīng)掌握了研發(fā)GPS手機的技術(shù).第2題，人們出行、旅游、探險時用到GPS技術(shù),說明GPS技術(shù)具有定位、導航的實用價值，有利于旅游者選擇旅游線路。結(jié)合所學知識，完成3～5題.3．下列關(guān)于全球定位系統(tǒng)組成的敘述,正確的是()A．全球定位系統(tǒng)由24顆工作衛(wèi)星和3顆在軌備用衛(wèi)星組成B．全球定位系統(tǒng)由空間部分、地面監(jiān)控系統(tǒng)和用戶設(shè)備部分組成C．全球定位系統(tǒng)由平臺、傳感器、信息傳輸接收裝置、數(shù)字或圖像處理設(shè)備以及相關(guān)技術(shù)等組成D．GPS衛(wèi)星星座由24顆工作衛(wèi)星組成4．通常確定地球上任何一點的地理位置應該具備的三個數(shù)據(jù)是()A．經(jīng)度、距離、海拔B．經(jīng)度、緯度、海拔C．緯度、相對高度、距離D．到兩極、赤道的距離和等高線5．利用GPS可以（)①大地測量②地殼運動觀測③對車輛進行跟蹤、調(diào)度④預測地震發(fā)生⑤野外救援A．①②③④ B．②③④⑤C．①②③⑤ D．①③④⑤答案3.B4.B5。C解析第3題，全球定位系統(tǒng)由3個相對獨立的部分組成，即空間部分、地面監(jiān)控系統(tǒng)和用戶設(shè)備部分，其中，空間部分由分布在距地面20200km的6個軌道面上的24顆衛(wèi)星(其中3顆備用）組成;地面監(jiān)控系統(tǒng)主要用于監(jiān)測和控制衛(wèi)星上各種設(shè)備是否正常工作,以及衛(wèi)星是否沿預定軌道運行；用戶設(shè)備部分為GPS接收機.第4題，每一個地點都是一個三維空間，包括經(jīng)度、緯度和海拔。第5題,GPS能觀測地殼運動，但不能預報地震。專項提能9GPS手持機界面圖的判讀圖表特征：手持GPS接收機,是用于接收GPS衛(wèi)星定位信息的用戶設(shè)備。它有兩大主要用途：定位和導航。可以毫不夸張地說，一旦擁有GPS接收機,浩瀚天際任你游。如何使用手持GPS接收機?(1)找功能鍵。找圖中的開機鍵、輸入鍵、翻頁鍵、定位鍵、退出鍵等。(2)找位置。先找到顯示屏,在顯示屏中找到數(shù)據(jù)查詢界面，然后找到經(jīng)緯度的位置和高度的數(shù)值.(1)析衛(wèi)星。搜索到的衛(wèi)星分布圖，顯示了GPS接收機所處的位置，仰望天空搜索到的(收星）界面，大圓表示地平線，越靠近圓心，衛(wèi)星信號越強。(2）析信號。在顯示屏下部的黑框圖中，黑條越高，表示接收到的衛(wèi)星信號越強,如果沒有框條,則表示還未收到衛(wèi)星信號。如圖所示,按[開機鍵］以后,顯示[收星]界面，收到衛(wèi)星信號后，將顯示屏中的界面切換至[數(shù)據(jù)查詢]界面，即可了解相關(guān)內(nèi)容。讀GPS手持機界面圖，界面上的時間為北京時間.讀圖。完成(1）～（2)題.（1）此時，持有GPS手持機者所在地形區(qū)為（)A．江漢平原 B．江淮平原C．華北平原 D．江南丘陵（2）如果此日全球晝夜平分，那么此地離日落還約有()A．56分鐘 B．1小時C．1小時1分鐘 D．1小時5分鐘答案（1）B(2)D解析第(1）題，從手持機界面圖上可以看到的信息有:海拔17米，緯度32°03′23。2″N,經(jīng)度118°45′54。6″E，北京時間16時59分11秒。根據(jù)經(jīng)緯度很容易判斷該地位于江淮地區(qū)。第(2）題，如果此日全球晝夜平分，那么該地應該地方時18時日落，根據(jù)該地與120°E相差1°14′5.4″，該地地方時比北京時間晚大約5分鐘，所以此地離日落還約有1小時5分鐘。40分鐘課時作業(yè)1．下列不屬于全球定位系統(tǒng)的組成部分的是（)A．空間部分 B．用戶設(shè)備部分C．地面監(jiān)控系統(tǒng) D．傳感器答案D解析傳感器不屬于全球定位系統(tǒng)的組成部分。2．在對我國西部一些地區(qū)進行科考時，使用全球定位系統(tǒng)，其優(yōu)點主要是（）A．能為科學家提供準確精密的三維坐標B．對陸地、天空和地下可以直接拍攝圖片C．服務過程有定時、間斷性特點D．通過全球定位系統(tǒng)可以隨時讀取各種信息資料答案A解析全球定位系統(tǒng)可以提供準確精密的三維坐標.GPS最初是為軍事應用而建立的,至今仍然由美國國防部控制.下圖是裝備了軍用GPS接收機的美國士兵.結(jié)合所學知識完成3～4題。3．配備GPS接收機的美國士兵，獲取信息的過程是()①工作衛(wèi)星獲取信息②監(jiān)控站③主控站計算和改正參數(shù)④信息注入站⑤空間衛(wèi)星⑥GPS接收信息A．①—②—③—④—⑤-⑥B．②—③—④—⑤—⑥-①C．③—④-⑤—⑥—①-②D．④—⑤—⑥-①—②—③4．若一位美國士兵要使用接收機獲取信息，正確的操作步驟是(）①盡量尋找開闊的地點②按開機鍵顯示收星界面,觀察收到衛(wèi)星信號的質(zhì)量③將顯示屏中的界面切換至數(shù)據(jù)查詢界面④讀數(shù)，確定所要的信息A．①②③④ B．④①②③C．③④①② D．③④②①答案3。A4。A解析第3題,GPS的工作過程,首先是工作衛(wèi)星獲取信息,然后傳給監(jiān)控站,再由監(jiān)控站傳給主控站，經(jīng)計算和改正參數(shù)后由注入站注入空間衛(wèi)星就可傳給用戶，用戶用GPS接收機接收信息。第4題，接收信息的正確順序是收星→切換頁面查詢→讀取信息.目前，發(fā)達國家已開始把GPS技術(shù)引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，即所謂的“精準農(nóng)業(yè)耕作"。結(jié)合所學知識,完成5～6題。5．GPS在“精準農(nóng)業(yè)耕作”中可()①獲取農(nóng)田信息②分析處理獲取的信息③決策管理措施④將產(chǎn)量和土壤狀態(tài)信息裝入帶GPS設(shè)備的噴藥、施肥設(shè)備A．①②③④ B．①④C．②③④ D．①②6．“精準農(nóng)業(yè)”與“石油農(nóng)業(yè)”相比,可(）A．忽視農(nóng)田內(nèi)農(nóng)作物的差異B．對同一農(nóng)田內(nèi)的作物統(tǒng)一施藥C．在不減產(chǎn)的情況下，增加生產(chǎn)成本D．降低因施肥、噴藥對環(huán)境造成的污染答案5.B6.D解析本題組主要考查GPS系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)中的應用.第5題，GPS主要是獲取空間數(shù)據(jù)以進行空間定位，其不能分析處理獲取的信息，而決策管理措施是人的工作.第6題，“精準農(nóng)業(yè)耕作"就是將GPS技術(shù)引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實施精準耕作,可以在盡量不減產(chǎn)的情況下,降低生產(chǎn)成本，有效避免資源浪費，降低因施肥、噴藥對環(huán)境造成的污染.“因地形,用險制塞"是修筑長城的一條重要經(jīng)驗。讀圖結(jié)合相關(guān)知識,完成7~8題。7．若乙圖所示地區(qū)有古長城經(jīng)過，你認為最可能的位置是（）A．①B．②C．③D．④8．考察隊員利用手中的GPS信號接收機，不可能完成的任務是()A．測定古長城的地理位置B．測量古長城的海拔C．確定考察隊員的行進方向D．獲取古長城毀壞情況的圖片答案7.B8。D解析第7題，古長城沿山脊的走向分布，根據(jù)等高線分布判斷①、②位于山脊，而①沿等高線分布,②沿山脊走向分布，所以②為古長城經(jīng)過位置.第8題,GPS具有定位和導航功能，能測定古長城的地理位置和海拔,確定考察隊員的前進方向，但不能獲取古長城的毀壞情況的圖片。讀“GPS手持機界面圖”,回答9~10題。圖甲圖乙9．此時，GPS手持機同時接收了多少顆衛(wèi)星的信號()A．3 B．7C．10 D．1110．某人迷路，于是手持GPS接收機，向某個方向移動一段距離后，GPS接收機的讀數(shù)發(fā)生了變化：移動前為甲圖,現(xiàn)在的讀數(shù)如乙圖所示，他移動的方向是()A．向東B．向西C．向南D．向北答案9.B10。C解析第9題，根據(jù)手持機界面的衛(wèi)星編號及信號情況，可知其接收到7顆衛(wèi)星的信號。第10題，從甲、乙兩圖經(jīng)緯度可知，此人向正南方向移動。小強在一條較直的山路上騎自行車，車上安裝全球定位系統(tǒng)（GPS)，并用每6秒自動記錄一點的方式，將自行車所到之處記錄下來,再將這些資料下載到Google地球上展示。讀圖完成11～12題.11．小強在公路上全力沖刺，GPS的點位記錄如上圖公路上黑點所示。小強所騎道路的高度剖面圖最可能是下列選項中的（)12．依GPS的記錄，起點和終點的坐標分別為（28°26′34″N,118°E，112m）、(28°26′36″N，117°59′48″E,121m），小強的騎車方向（）A．由西南向東北 B．由東北向西南C．由西北向東南 D．由東南向西北答案11。B12。D解析第11題,依據(jù)運動規(guī)律，上坡速度較慢，同樣的時間,行駛的距離較短,黑點較密;下坡速度較快，黑點較稀。則從圖中各段黑點的密度可以判斷：甲乙段及丙丁段應為下坡；而乙丙段應為上坡，過丁后黑點最密集，應為坡度很陡的上坡路。第12題，根據(jù)起點和終點的經(jīng)緯度的指示，可以判定騎車方向為由東南向西北。13．閱讀材料，回答下列問題.材料一車載GPS用戶導航系統(tǒng)會突然失靈，造成行車中選錯路線。據(jù)GPS廠商說，某些事故與美國對衛(wèi)星參數(shù)進行調(diào)整有關(guān)，并且有些零部件老化，導致下游GPS定位芯片出現(xiàn)計算錯誤而無法正常工作.材料二喀麥隆海關(guān)引進GPS設(shè)備監(jiān)控從阿拉伯出港在喀麥隆境內(nèi)的中轉(zhuǎn)貨物,并要求貨物運輸車輛上安裝監(jiān)控顯示器.(1）材料一“對衛(wèi)星參數(shù)進行調(diào)整”和“GPS定位芯片計算"分別屬于GPS的哪種組成部分完成的任務（)A．空間衛(wèi)星地面監(jiān)控系統(tǒng)B．地面監(jiān)控系統(tǒng)空間衛(wèi)星C．地面監(jiān)控系統(tǒng)用戶設(shè)備部分D．用戶設(shè)備部分地面監(jiān)控系統(tǒng)(2)在GPS汽車導航過程中，數(shù)據(jù)信息在汽車、衛(wèi)星和服務中心之間是如何傳遞的？(3）根據(jù)自己的理解,說明GPS對行車的積極作用。(4)根據(jù)材料二，試說明如何利用GPS系統(tǒng)提高物流企業(yè)的工作效率與質(zhì)量。答案（1）C(2）汽車中的GPS用戶接收了GPS衛(wèi)星信息,計算出車的位置、速度等信息，并通過無線電信號傳送至服務中心。服務中心再根據(jù)汽車所在的位置及時為汽車提供導航。(3）規(guī)劃最佳行車路線，引導駕駛;及時掌握道路交通狀況，了解出行目的地停車狀況等。（4）建立物流GPS網(wǎng)絡(luò)平臺，當貨主交付貨物后,物流公司將GPS設(shè)備與貨物捆綁運輸，并提供給貨主提貨單和GPS網(wǎng)絡(luò)查詢密碼。這樣當貨物裝到運輸車輛后，貨主和物流公司都可以隨時隨地通過網(wǎng)絡(luò)按貨單號和密碼查詢貨物當前的運輸位置，從而提高了物流企業(yè)的工作效率與質(zhì)量。解析本題以與生活有關(guān)的實際材料為案例,考查了GPS的工作原理、組成與應用。第(1)題，對GPS衛(wèi)星的調(diào)整是通過地面監(jiān)控系統(tǒng)完成的，而下游GPS定位芯片是用戶設(shè)備。第(2)(3)題，注意GPS信號傳遞中三者之間的關(guān)