1 概 述

本实验开发平台适用于通信、电子、信息、测量、自动控制、导航、遥控遥测、环境监测、物联网等专业本科生、研究生等应用系统的工程技术和维护人员培训使用,是高等院校和科研院所全球星基导航和组合导航教学及培训的理想实验设备。

2 高校实验室的建设需求 

实验平台不仅适用于教学实验,同时,也是一个二次开发平台,程序代码开放,便于二次开发。可以作为卫星导航解算方法及其它智慧农业项目的数据采集验证平台。

实验覆盖全面,包括基础实验,也可以增加扩展实验及增强实验,有较高的性价比,可为学校量身定制相关实验内容,提供全面的相关教学和实验配套服务,为广大师生和开发技术人员服务。  

3 实验平台配置

主要组件及作用

3.1  GNSS接收设备:接收BDS和GPS,GLONASS,Galileo, QZSS等卫星信号,并进行实时基带信号处理,可以提供相应的原始数据及标准语句等

3.2 可以通过短距离无线设备接收信,接收高精度差分信号,实现差分定位。

3.3  4G模块及天线:提供 4G通信以及物联网与平台显示,可以用来获取网络差分信号,也用来传输数据信息到物联网平台

3.4 蓝牙模块:同安卓平板电脑或手机通讯.通过APP可以查看相关的数据信息。

3.5 惯导组件:提供惯性原始数据及载体姿态信息,提供加速度,陀螺仪和

3.6  摄像头组件,可以进行实验环境的拍摄,并在服务器端查看照片数据

3.7  轮速传感器,可以采集转速数据

3.8  主控板可以实现数据通信,SD卡存储和远程固件OTA升级

3.9.  触摸屏可以实现数据展示,可视化友好界面操作

3.2 选配组件及作用

1. 通用计算机系统:用于实验平台软件运行,完成解算、显示、仿真等操作等

2. GNSS卫星信号转发器:用于转发放大外部GNSS接收天线的卫星信号,供实验平台使用

3. GNSS参考基准站:用于提供RTCM2.3或RTCM3.0差分信号

4. GNSS卫星信号模拟器:用于模拟卫星信号

4 实验平台特点及技术指标

4.1 特点

采用北斗、GPS和其他卫星联合定位,输出标准语句和原始数据;操作使用方便,便于搬动和携带,可到室外做实验;

采用高精度多模板卡,除常规实验外,还可以扩充高精度RTK实验和学习;

GNSS天线采用高精度全向天线,室内无需角度调整就能良好接收转发器信号;

系统集成惯性测量单元,可以测量姿态和提供加速度、速率、磁强等原始数据;

配置高性能通讯芯片可以连接移动通讯网络,可做远程采集和控制实验;

内部配置无线通信模组,可接收外部参考站发出的差分信号;

系统配有蓝牙,可以和手机或安卓系统连接,实现嵌入式系统开发;

采用USB接口连接外部电脑,支持各种教学实验上位机系统展示;

5.卫星导航教学实验箱实验内容:

北斗卫星基本实验

实验一 空间卫星观测,了解卫星系统构成和应用

实验二 北斗/GPS NMEA-0183数据采集与解析

实验三  UTC与本地时间转换

实验四 卫星位置计算

实验五 直角坐标系和大地坐标系转换计算

实验六 接收机位置解算

实验五 定位精度因子 DOP 值

实验六 电离层、对流层、时钟误差计算

实验八 4G通信实验

高精度定位原理实验

实验一 Base64编码解码实验

实验二 Ntrip通信与差分获取实验

实验三 差分基站搭建实验

实验四 定位精度统计与分析实验

实验五 蓝牙通讯实验

组合导航实验

实验一 角速度和陀螺仪的参数获取

实验二 加速度的校准

实验三 陀螺仪的校准

实验二四 卫星和姿态模块组合导航实验

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