50-лет со дня первого полёта человека в космос «GPS навигация» Работу выполнила Мясникова Татьяна Руководитель Ботова Татьяна Викторовна «Недостаточно иметь хороший ум. Главное – правильно его использовать» Рене Декарт Актуальность - подъём необходимости определения месторасположения объекта в определённый момент времени Что такое GPS навигация? GPS - (англ. Global Positioning System) обеспечивающие измерение времени и расстояния навигационные спутники; спутниковая система навигации. Позволяет в любом месте Земли, почти при любой погоде, а также в космическом пространстве вблизи планеты определить местоположение и скорость объектов. Основной принцип использования системы — определение местоположения путём измерения расстояний до объекта от точек с известны Основной принцип использования системы — определение местоположения путём измерения расстояний до объекта от точек с известными координатами — спутников. Расстояние вычисляется по времени задержки распространения сигнала от посылки его спутником до приёма антенной GPS-приёмника. То есть, для определения трёхмерных координат GPSприёмнику нужно знать расстояние до трёх спутников и время GPS системы. История Эффект Доплера частота принимаемого сигнала увеличивается при приближении спутника и уменьшается при его отдалении Если точно знать свои координаты на Земле, то становится возможным измерить положение и скорость спутника, и наоборот, точно зная положение спутника, можно определить собственную скорость и координаты. Реализована эта идея была через 20 лет. Первый тестовый спутник выведен на орбиту 14 июля 1974 г США, а последний из всех 24 спутников, необходимых для полного покрытия земной поверхности, был выведен на орбиту в 1993 г. 1983 г. президент США Рональд Рейган С 1991 г. сняты ограничения на продажу GPSоборудования в странах бывшего СССР Космический сегмент представляет собой 24 спутника, находящихся на 6 различных круговых орбитах, которые расположены под углом 60 градусов друг к другу. Спутники движутся по орбитам радиусом 22 200 километров со скоростью 11 тысяч километров в час и совершают один оборот вокруг Земли за период, приблизительно равный 12 часам. Все они ежедневно повторяют свою траекторию с "опозданием" в 4 минуты. Состав системы GPS Наземный сегмент контролируется Министерством Обороны GPS-приемник - третий сегмент системы навигации, который позиционируется и позволяет вычислять географические координаты на основе полученных данных. Где используется GPS? Военное применение Морская и авиационная навигация 800 расст. между самолетом и аэродромами, км 700 600 500 400 300 200 100 0 0 1 2 3 4 t,ч 5 6 Транспортный самолет летает из Казани в Москву и обратно с перевозкой грузов. В Москве он какое-то время задерживается для отдыха . Расстояние от Казани до Москвы равно 700 км. С помощью GPS навигатора диспетчер вывел график зависимости расстояния между самолетом и аэродромом . Определите разницу между временем отдыха в Москве и полётом. Ответ дайте в часах. Спасательные службы Персональная навигация 60 50 S, км 40 30 Б А 20 10 0 0 * 100 150 200 250 300 цена, руб 350 400 450 500 550 На графике показана зависимость расстояния от стоимости такси А и Б. Такси Б оснащен навигатором. На сколько км, больше проедет такси Б, чем такси А ? Научные цели Медицина Охранные системы * На графике показана зависимость расстояния от времени движения группы туристов А и Б. Группа туристов А, оснащенная навигатором, пришла к точке назначения С быстрее, чем группа туристов Б. На сколько часов группа туристов А , пришла быстрее к точке назначения С, чем группа туристов В. Системы мониторинга автотранспорта 4 3.5 3 S,км 2.5 2 1.5 1 0.5 0 0 10 20 30 t,мин 40 50 Спорт игра геокэшинг (поиск кладов и тайников по известным координатам) Геодезия Охота и рыбалка GPS в Мензелинске школьные автобусы кареты скорой помощи маршрутные автобусы такси создание точных карт города бензовозы С 31 июля по 1 августа в городе пройдут международные соревнования по спортивной охоте автопробеги парашютный спорт Наша работа дает возможность по-другому посмотреть на те задачи, которые ставит перед нами математика. Мы исследовали применение математики в GPS навигации и как они взаимодействуют между собой, изучив области её применения. Таким образом можно сделать выводы: 1) Нам представилась возможность больше поработать с интересной для нас темой «GPS навигация», ведь нам в будущем предстоит самостоятельно прокладывать свой жизненный путь. 2) Есть необходимость изучать математику, т.к. она нужна людям в разных областях. 3) Разработан материал выступления для учащихся при подготовке к ГИА по математики, в которых собраны задачи, составленные и самими авторами. GPS навигация – это прогресс науки и в скором времени без данных приборов мы просто не обойдёмся, как сейчас без интернета. Таким образом, цель доказать, что GPS навигация помогает в жизни современного человека– достигнута, а задачи - выполнены.