四年级方向与位置教案四年级学生方向与位置教案：探索导航的秘密
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如果人在太空中怎样辨别方向，有坐标吗？
宇宙是世界万事万物的统称，我们地球也算是宇宙的一部分，虽然在宇宙中就像地球上一个尘埃都不如，但还是宇宙的一部分。
东南西北是地球人类在地球上定义的方向，所以也算是宇宙中的一部分。但出了地球到了太空中，就没有什么东南西北了，在天上看地球，也就是一个圆球，绝不像我们地图上画的那样，有南北极和经纬线，就看到一个球，你说东南西北在哪里？所以在太空中你是找不到北的。
那么，在太空中怎么来确定方位呢？首先要定义观察者原点，就是观察者是在什么地方看，然后确定使用采用一种什么样的坐标系类型，比如是笛卡尔坐标还是球坐标，还是其他坐标。最后确定坐标轴的指向。
一般来说，天文学界一般使用两种方式定义坐标。一是为便于地球上人类的观察，把原点放在地心上，定义地心惯性坐标系，比如地心J2000坐标系；二是为了便于观测目标星体，把原点放在目标天体质心或者形心上。比如火星探测，就把坐标原点放在火星上。确定了坐标轴的指向后，坐标系就完成定义。
因为宇宙中找不到北，坐标系确定后，就要有参照物确定坐标在宇宙中的相对位置。
天文学界一般用脉冲星的灯塔效应来定位地球的位置。脉冲星是中子星的一种，是大质量恒星死亡爆炸后形成的一种极端致密星体，有很多奇异特性。比如旋转速度很快，磁场强度极大，旋转时强磁场就会向太空发出有规律的电脉冲，像灯塔一样的间歇式扫射着太空，地球就会间歇的收到这些脉冲电波。宇宙中的恒星位置相对不变的，因此这种电波就成了人类太空导航的“灯塔”。
有了这些坐标系，位置确定了，在太空探索中，就有了导航依据，就要确定导航方法。现在太阳系以内的探测器导航有三种常用方法。
一是天文导航，就是通过测量探测器相对于天体的角度来确定位置和速度，这种导航精度为几百米；二是无线电导航，就是根据无线电波特性(直线性、匀速性、放射性）来测量探测器相对与无线电发射机的距离和速度。这种导航种类很多，其中常用的有多普勒测速系统，测距精度可达3米，测速精度可达0.1毫米/秒；三是惯性导航，就是用安装在关心平台上的加速度计测量探测器的加速度，然后经过积分得到速度，再积分一次得到距离。
行星际导航是一项极为复杂的技术，失之毫厘谬之千里。
比如在前往火星探测器的制导中，如果在初制导结束时速度值有0.3米/秒的误差，速度方向有1角分的误差，到了火星就会偏差2万公里，相当于3个火星的直径了。所以在行星际探测器的制导过程中，要把制导过程相应分为初制导、中制导、末制导三个阶段，并且很可能会运用多种制导手段，并且不断的追踪和微调，确保探测器精准的飞向目标。
41年前发射升空的旅行者1号，在地面指挥下精确的完成了探测木星、土星的任务后，向太阳系外星际空间飞去，已经飞出了212亿公里了，还在NASA的精准掌控中，这代表了人类航天技术的最高层次。
位置与方向怎样确定观测点？
确定观测点的位置和方向方法很多，但一般可以采用以下方法：1.使用GPS（全球卫星定位系统）对观测点位置进行定位，这需要在观测点上安装GPS接收器，可以精确测量出位置坐标。2.使用地图相关知识，通过地图上标识出的参考点，结合方向角的测量来确定观测点的位置。3.使用三角测量法，利用测量仪器的测量数据，通过三角形计算方法结合角度测量来确定观测点的位置。因此，观测点的位置和方向是通过多种方法来确定的，并且具体使用哪种方法也要根据实际情况进行选择。
新手怎样看导航路线方向？
1.
打开高德地图，点击页面中间的搜索框。
2.
进入页面后，在搜索框输入地址，点击【搜索】。
3.
新的页面，点击右下角的【导航】。
4.
在新的页面，选择行驶方式，点击【开启导航】。
为什么人可以感知方向？
这个和每个人天生的方向感有关，一般男女的方向感有很大区别，应该和脑磁场有关。比如信鸽，候鸟以及动物迁徙等行为类似，人和动物与地球磁场的相互定位相当于卫星发射信号与地面接收设施类似
一、方向感
方向感是自己对所处的方位的认知，是对物体所处方向的感觉。
二、方向感差异的原因
1、男女在辨别方向时使用的大脑区域有差别，男性使用左脑部分区域，女性使用右脑部分区域，通常男性的导航能力要强些；
2、认识事物的兴趣程度导致方向感有差异，当到陌生地时，有的人看地图或去周边走走，有的人要求他人陪同去商场购物，对自己所处位置漠不关心；
3、对空间想象力的不同，造成方向感的差异。
三、提高方向感的方法
1、 采用寻找法，在当地城市或村庄寻找某个特定建筑物或某棵树来提高对环境的认识；
2、使用地图法，出门带地图，看着路标对地图，让地图活起来。