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1、2010年11月 总368期科技探索中图分类号：TN文献标识码:A文章编号：1007-0745（2010）11-0062-01浅谈北斗卫星导航系统及在测绘中的应用摘要：北斗卫星导航系统是我国独立研发，拥有自主知识产权的区域性全天候卫星导航系统。本文从系统结构、工作原理、应用方向等方面介绍该系统，并将该系统与国外其他卫星导航系统进行技术比较，浅谈了该系统在测绘中的应用。关键词：北斗卫星导航系统GPS GLONASS测绘侯柯屹1梁福全2张军3（大连市自来水集团设计有限公司1.2辽宁 大连116011鞍钢集团矿业设计研究院3辽宁鞍山114031）自古以来由于人类生存生活的需要，人们一直在探索研究导航
2、定位的方式方法。从传说中黄帝战蚩尤时用的指南车，到中国四大发明之一的司南；由1730年T.戈弗雷与John.Halley发明八分仪，至20世纪70年代美国研制新一代空间卫星定位GPS的产生，人类从未放弃过对导航定位系统的探求。近年来，继美国GPS与俄罗斯GLONASS之后，我国也自行研发了第三个成熟的卫星导航系统北斗卫星导航系统CNSS。北斗卫星导航系统除在国防军事中的重要应用外，也将广泛用于测绘行业。1、北斗卫星导航系统综述北斗卫星导航系 统 BeiDou（COMPASS）Navigation SatelliteSystem是我国自主研发、独立运行的拥有自主知识产权的区域性有源三维卫星定位与
3、通信系统，简称CNSS，该系统是一种集测量技术、定位技术、数字通讯和扩频技术为一体的全天候区域性卫星导航、定位、通信系统。是继美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统致力于向全球用户提供高质量的定位、导航和授时服务。2、北斗卫星导航系统组成及原理2.1、系统组成。北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成1。空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗 非 静止轨道卫星；地面端包括主控制站、注入站和监测站等若干地面站；用 户 端 则 由 北 斗 用 户 端 以 及 与 美 国GPS、俄 罗 斯GALILEO、欧洲GALILEO等其他卫星导
4、航系统兼容的终端组成。截止到2010年11月1日0时26分，我国 已 经 成 功 发 射 四颗北斗导航试验卫星和六颗北斗导航卫星，并将在系统组网和实验基础上，逐步扩展为覆盖全球的卫星导航定位系统。2.2、系统原理。北斗卫星导航系统的工作原理是：先由地面端 的 中 心 控 制 系 统 同 时 向 卫 星I号 和 卫 星II号 发 射 询 问 信 号，经过卫星转发器对服务区内的所有用户进行信号广播。终端用户在响应其中一颗卫星的询问信号的同时向两颗卫星发送回应信号，信号经卫星转发回中心控制系统。中心控制系统接受并解调终端用户发来的信号，然后对用户申请内容进行数据处理。对定位申请，中心控制系统测出两个
5、时间延迟数据。通过对数据处理，中心控制系统可最终计算出用户所在点的三维坐标，这个坐标经加密由出站信号发送给用户。3、北斗卫星导航系统与国外卫星导航系统比较与国外卫星导航系统比较。俄罗斯的GLONASS系统由于前苏联解体时期造成研发维护经费不足，目前无论是实用性和前景都不理想；而欧洲的GALILEO目前仍然处于试验研发阶 段，也并非是成熟的导航系统。因此这里只将普及率最高的美国在20世纪70年代的GPS与北斗卫星导航系统做一比较：(1)覆 盖 范 围：目 前 北 斗 卫 星 导 航 系 统 是 覆 盖 中 国 本 土 及 周边的区域导航系统。覆盖范围约为东京70140，北纬5552。而GPS的信
6、号是覆盖全球的。(2)卫星数量和轨道特性：北斗卫星导航系统是在地球赤道平面上设置2颗地球同步卫星，卫星的赤道角距约60。GPS是在6个轨道平面上设置24颗卫星，轨道赤道倾角55，轨道面赤道角距60。GPS导航卫星轨道为准同步轨道，绕地球一周11小时58分。（3）定位原理：北斗导航系统是主动式双向测距二维导航系统。通过地面中心控制系统解算，供给用户三维定位数据。GPS是被动式伪码单向测距三维导航3。由用户设备独立解算自己的三维定位数据。（4）定位精度:目前北斗卫星导航系统三维定位精度约为几十米，授时精度约100ns。GPS三维定位精度P码目前己由16m提高到6m，C/A码目前己由25-100m提
7、高到12m，授时精度目前约20ns。（5）用 户 容 量:北 斗 导 航 系 统 由 于 是 主 动 双 向 测 距 的 询问 应答式系统，终端用户设备与地球同步卫星之间不但需要接收地面中心控制系统的询问信号，还要求终端用户设备向同步卫星发射应答信号，所以系统的用户容量取决于用户允许的信道阻塞率、询问信号速率和终端用户的响应频率。因此北斗导航系统的终端用户设备容量是有限的。GPS是单向测距系统，用 户 设 备 只 要 接 收 导 航 卫 星 发 出 的 导 航 电 文 便 可 进 行 测 距 定位，所以GPS的用户设备容量是无限的。综上所述，北斗卫星导航系统同时具备通讯和定位功能；覆盖 中 国
8、 及 周 边 国 家 和 地 区，全 天 候 服 务，无 通 信 盲 区；特 别 适 合集团用户大范围监控与管理，以及无依托地区数据采集用户数据传输应用；自主系统，高强度加密设计，安全、可靠、稳定，适合关键部门应用。4、北斗卫星导航系统在测绘中的应用北斗卫星导航系统(COMPASS)提供两种服务方式，即开放服务和授权服务。开放服务是在服务区免费提供定位、测速和授时服务，定位精度为10米，授时精度为50ns，测速 精 度0.2米秒。授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授时和通信服务以及系统完好性信息。由于自主研发、拥有独立知识产权，北斗导航系统用于工程测量中，不但会受到他国人为技术性干扰
9、，更为测量成果的保密性和安全性提供保障。目 前 已 经 有 基 于 北 斗 卫 星 的 伪 卫 星 定 位 系 统 及 其 测 量 方法，系统通过伪卫星主站与北斗卫星高精确时间同步，从而修正伪卫星从站的钟差，用户机不仅可以在中国北斗系统中实现主动定位，而且可以接收伪卫星信号构成多星定位4。北斗卫星导航系统将广泛用于中小比例尺测绘，静、动态测量数据采集，非高精度工程放样，水文地质测绘，矿山变形观测，灾后全天候测绘等几乎涵盖所有范畴的测绘工程。5、结束语（下转第16页）62名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 3 页 -2010年11月 总368期科技探索作 为我 国 自
10、主 研 发、拥 有 完 全 知 识 产 权 的 新一代全天候卫星导航系统，北斗一代卫星系统已经无故障稳定为用户提供各项服务将近5年时间；目前国防、国土资源、水利、石 油、森 林 防 火、测 绘 等 部 门 已 经 大 规 模 使 用 北 斗 终 端 多 年，尤其在汶川地震中北斗终端也发挥了重要的作用。随着该系统不断 地 完 善，定 位 精 度 的 不 断 提 高，北 斗 卫 星 导 航 系 统 将 取 缔GPS成为国内普及率最高的全天候卫 星 导 航 系 统，在 测 绘 工 程中发挥重要作用。参考文献：1山边,中国的卫星导航系统-北斗导航定位系统,中国测绘报,2004.2张 志 龙,华 克 强
11、,孙 淑 光.北 斗 导 航 系 统 与GPS组 合 在 民 航 的应用,2005,7.3王惠南,GPS导航原理与应用,20044马瑞峰,基于北斗导航定位系统的伪卫星技术研究2005.中图分类号：G63文献标识码：A文章编号：1007-0745（2010）11-0016-01职高政治课教学改革策略摘要：如何改革职业高中政治课堂教学，提高职业高中思想政治课教学实效,让政治课课堂焕发新的生命活力，是目前职业高中政治课教学工作中的一大难题。本文作者认为，主要从建立融洽的师生关系,提升教师业务知识水平,改变教育教学方法等方面来激发学生的学习兴趣,提高课堂教学实效。关键词：职业高中思想政治课堂教学改革马
12、红霞（河南省济源市第一职业高中河南济源454650）在实际教学中，政治课容易成为一种摆设。如何提高职业高中政治课教学实效，让职业高中政治课焕发出新的活力呢？笔者结合自己多年的教育教学实践，谈一谈自己的看法。一、多方面接触学生，建立融洽的师生关系职业高中政治课师生之间相互沟通的机会较少，而思想政治课要贯彻理论联系实际的原则，即学生的思想实际、知识实际、生活实际等。如果不接触学生，不深入了解学生，又怎能做到理论真正与实践相结合，让他们把所学的知识用来分析和解决现实中所遇到的问题呢?因此，我们必须变过去的那种只靠上课接触学生为平时经常接触学生，变过去的“守门诊”为“上门服务”。比如，经常到学生宿舍、
13、食堂、操场走一走，或与他们同行，和他们交谈；或参加他们的讨论，回答他们的问题；或参与他们的课外活动等等。从而了解他们在想些什么，关心些什么，这样一方面可以培养师生感情，另一方面可以捕捉到课堂教学的素材。开展第二课堂活动是老师接触学生了解学生的一个重要途径。让学生及时了解国内外形势，开阔他们的视野，积极开展“时政知识竞赛”。通过竞赛，不仅可以提高学生的学习兴趣，而且可以让学生从中了解我国的方针政策，了解我国在经济建设等方面取得的成就及与其他国家存在的差距，从而激励他们为祖国更美好的明天而更加发奋学习。二、不断地给自己“充电”，丰富自己的学识，作学生的领路人现在的学生思维是发散的，对于新事物，新知
14、识的认识有时不亚于教师。如果政治老师不看书，不看报，那只能是学生所说的“把自己不懂的问题教给我们”的那一类教师了，不仅在学生中没有威信，而且更谈不上提高课堂教学实效了。真正的政治课教学应该是创设乐学环境，做到学生乐意学、乐意想、乐意做，做到情理相融，知行统一。在这里教师起到决定性的作用。如果政治教师每节课都能给学生崭新的教学内容，典型的生活事例，精辟的见解，上课时能举一反三，旁征博引，学生每节课都会从中吸收知识的营养，他们也就自然而然地亲其师而信其道，并付之于行动。三、改变单一的教学方法，从封闭式教学向开放式教学转变开放式教学首先是指思想政治课应当以社会作为自己的大课堂，有计划地组织学生进行社
15、会实践，让学生到市场经济的大潮中去印证课本的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力。但这需要一定的条件，比如有关教育部门的重视，必要的经费，相应的安全保障等等。根据目前职业高中思想政治课的实际情况，更多地可以采用辩论课、讨论课、撰写小论文等教学方式，这样可使教学中心转移到学生身上，他们的主体作用就可得到充分发挥，从而提高他们的认识水平和思维能力。如学习“在贡献中实现人生价值”时，这一节内容如果用常规教法，由于教材通俗易懂，学生一看就明白，会厌烦“说教”，抵触心理会较大。我们可以先用两个课时讲述理论，第三个课时就以“发展市场经济会不会导致道德的沦落”为辩题开展一堂辩论课。在辩论课上，
16、学生们就会踊跃发言，在教师的引导下达到本节内容的教学目的。辩论课开展之后，学生们的学习积极性、主动性会被充分调动起来,甚至还会要求多上几次这样的课，因为这样他们更容易接受。四、运用艺术性的语言表达能力，消除师生间的语言隔阂我们平常都有这种感觉：同样的内容，通过不同的人表达就会有不同的效果。善言者能够激发思维，启迪智慧，引人入胜。而口才笨拙者只能平铺直叙，无滋无味，使人听了索然无味、昏昏欲睡。所以在教学中如果能变换用语，用通俗、口头语言代替书面语言，往往会收到意想不到的效果。这样在课堂上，学生们就会翘首以待，希望老师一个劲地往下讲。这时，最好能有几句鼓动性的语言，或者是名言名句，或者是用恰当生动
17、的比喻、寓言，或者是贴切而富有哲理性的古诗词，或者是即兴发挥，这样就会把学生的兴奋点重新唤醒过来，变“要他听”为“他要听”。俄国教育家乌申斯基认为，教学艺术胜于科学。只要我们在教学实践中不断地探索、挖掘、创新，丰富教学艺术手段，就必然会激发学生们的学习热情,使我们的教学在轻松、和谐、愉悦的气氛中进行,这样，职业高中的思想政治课也就会重新焕发出生命的活力。(上接第62页）16名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 3 页 -浅谈北斗卫星导航系统及在测绘中的应用作者：侯柯屹，梁福全，张军作者单位：侯柯屹,梁福全(大连市自来水集团设计有限公司,辽宁,大连,116011)，张军(鞍钢集团矿业设计研究院,辽宁,鞍山,114031)刊名：科海故事博览科技探索英文刊名：KEHAI GUSHI BOLAN（KEJI TANSUO）年，卷(期)：2010(11)参考文献(4条)1.马瑞峰 基于北斗导航定位系统的伪卫星技术研究 20052.王惠南 GPS 导航原理与应用 20043.张志龙;华克强;孙淑光北斗导航系统与GPS 组合在民航的应用 20054.山边 中国的卫星导航系统-北斗导航定位系统 2004本文链接：http:/ 3 页，共 3 页 -