第三节 全球定位系统及其应用教学设计(第一课时)

第三章第三节

全球定位系统及其应用

[教材分析] 本节教材通过阅读材料引入从军用到民用的全球定位系统(GPS)。再利用较多的图片和案例讲述了GPS系统的组成、原理简介。还从新型GPS牙*车载GPS、物流公司等材料了解GPS最新的应用。但是学生毕竟缺少真个金和感性认识，如果用更多的实例演示这样可以让学生增强兴趣和理解。

[学情分析]

高一学生对GPS的原理认识很浅，同学们既熟悉又陌生。书本知识又过于呆板，3S技术的内容主要是要让学生对此产生兴趣，再引用身边众多的真实案例来讲解，进而让学生理解。

[教学目的] 知识与技能：

1.了解全球定位系统的概念和基本组成。

2.理解全球定位系统的工作过程。

3.了解全球定位系统的主要应用领域。

过程方法：

1.通过阅读书本后发言了解全球定系统的概念和基本组成。

2.通过小组讨论和教师讲解来理解全球定位系统的工作过程。

3.通过小组讨论和播放图片视频来了解全球定位系统的主要应用领域。

情感价值观：

通过学习培养同学掌握新技术爱好和平的理念。

[教学重难点] 重点：GPS的原理

难点：GPS的应用

[教学方法] 问题引导法、情境创设法、讨论法、图形讲解

[教具] 多媒体视频

[课时] 1课时

[教学过程] 导入：

地理信息技术是现代地理科学研究的主要技术手段之一，包括：GPS、RS、GIS，三者的结合即为数字地球。

[问题]你对GPS了解多少？

GPS定位原理是什么呢？[阅读]探索活动。

实际上三颗卫星即可实现定位，但为了提高精度，减少误差，一般要求四颗，用于定位的四颗卫星即为定位星座。

一、全球定位系统

1、介绍：GPS，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%，它能够实时测量“四度”：经度、纬度、高度、速度。

2、组成：

（1）空间部分：使用24颗高度约2.02万千米的卫星组成卫星星座。21+3颗卫星均为近圆形轨道，运行周期约为11小时58分，分布在六个轨道面上（每轨道面

- 1 -

四颗），轨道倾角为55度。卫星的分布使得在全球的任何地方，任何时间都可观测到四颗以上的卫星，并能保持良好定位解算精度的几何图形。这就提供了在时间上连续的全球导航能力。

（2）地面监控部分包括四个监控间、一个上行注入站和一个主控站。监控站设有GPS用户接收机、原子钟、收集当地气象数据的传感器和进行数据初步处理的计算机。监控站的主要任务是取得卫星观测数据并将这些数据传送至主控站。主控站设在范登堡空军基地。主控站主要任务是收集各监控站对GPS卫星的全部观测数据，利用这些数据计算每颗GPS卫星的轨道和时钟改正值。上行注入站也设在范登堡空军基地。它的任务主要是在每颗卫星运行至上空时把这类导航数据及主控站的指令注入到卫星。这种注入对每颗GPS卫星每天进行一次。 （3）用户设备：GPS接收机。

P78和P80图。

二、GPS应用

1、特点：全天候、高精度（民用码：利用差分技术，可以得到小于5米的精度）、自动测量、实时性。

2、功能：

（1）定位：

（2）导航：是一个技术门类的总称，它是引导飞机、船舶、以及个人安全、准确地沿着选定的路线，准时到达目的地的一种手段。

导航的基本功能是回答三个问题：

我现在在哪里？我要去哪里？如何去？

3、具体应用：定位与导航。

[问题]你了解哪些应用？或者根据其定位与导航功能你能想到有哪些应用？

军事：1999年科索沃战争中大量使用。

后方司令部可通过全球定位系统，时刻掌握在前线的特种部队的位置。队员一旦面临危险，立刻派出救援部队，在空中待命的导弹输入数据，就可对敌方进行精度达10M的轰炸。

测绘：有哪些优势？有哪些具体应用领域？

交通：关键是导航

救援：关键是定位

农业：精准农业耕作：什么是精准农业耕作？其优势在哪里？

娱乐：

案例研究：问题：反映了哪些用途？为什么能够粗准地飞行？

三、课堂小结

四、布置作业

板书

全球定位系统

一、定义

二、组成

1、空间部分

2、地面监控系

3、用户设备

三、特点：全天候、高精度、自动测量、实时性

四、应用：军事、测绘、交通、救援、农业、娱乐

- 2 -

[教学后记] 在认真阅读理解教材和深刻领会课标要求的基础上，我充分发挥现代教育技术辅助教学的功能，把学生活动和教材知识融为一体，力图最大限度地调动学生积极性，让这课的教学成为以学生主动学习、自主学习、合作学习、探究学习为主的一课，使学生真正成为课堂学习的主人。

- 3 -