北斗/GPS卫星导航综合实验平台通过实验揭示北斗/GPS接收机内部核心技术大中专院校卫星导航类实验室首选工具
一、概述
随着我国北斗卫星导航产业的发展,许多院校已经认识到掌握卫星导航相关知识的重要性,相继开设了卫星导航相关专业课程。但由于涉及到的相关知识比较多,包括无线通信、射频、电子电路、计算机原理、基带算法、地理信息等课程,课程中的知识相对都比较抽象,学习和理解起来会相对枯燥而吃力。BGE2200A北斗/GPS综合实验系统为学生提供开放式的实验平台,使学生在真实设备、真实卫星信号环境下,亲自动手进行实验和编程,真正的了解卫星导航原理和实现,为今后工作奠定理论基础、积累实践经验。
二、系统功能
BGE2200A北斗/GPS综合实验箱除卫星导航定位、授时等基本功能外,还设计了惯性测量组合及通讯等模块,适用于通信、电子、信息、测量测绘、自动控制、导航、环境监测、交通运输、城市规划、物联网等专业的相关教学实验和实训使用。
BGE220A综合实验平台,为学生提供开放式的实验环境,使学生在真实设备、真实卫星信号环境下,亲自动手进行实验和编程,理解单向测距原理,掌握GPS测量误差和信号传输误差特性,掌握实时GPS卫星轨道计算方法,理解DOP的物理意义、掌握其计算方法及应用特性,掌握GPS卫星位置及Doppler频移的预测方法等接收机核心技术,理解惯导器件组成,以及工作原理和特性,同时与卫星导航定位进行组合定位的意义,掌握GPRS的工作原理,理解无线通讯在未来物联网等领域应用的实际意义。
通过实验,使学生加深对GNSS、惯导、GPRS系统结构、工作原理、工作过程的理解,掌握GNSS接收机核心算法和导航解算过程。提供开源代码程序,让学生更深入的理解和掌握卫星导航算法中的精髓,同时也是为一些二次开发提供了算法支持。
三、 系统配置
1. 实验箱内置主要组件
◆ GNSS天线: 用于接收北斗/GPS卫星信号;
◆ GNSS接收板: 用于对GPS和北斗卫星信号进行实时基带信号处理,并提供相应的原始数据,为各种教学实验做准备;
◆ GPRS模块及天线: 用于提供 GSM 信息收发功能;
◆ 蓝牙模块: 用于和安卓平板电脑或手机通讯;
◆ 惯导组件: 用于提供惯性原始数据及载体姿态信息;
◆ 控制器: 用于通讯与协调等;
◆ 触摸显示屏: 用于实验功能切换、显示实验数据及结果等功能。.
2.外部配置组件
◆ 安卓平板电脑: 用于显示平台提供的解算结果,比如 GPS 定位,北斗定位结果,载体姿态测量结果等;
◆ 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(选购);
◆ 433M无线电台: 用于接收发送差分信号和通讯;
◆ 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;
◆ GNSS卫星信号模拟器: 用于模拟卫星信号(选购);
◆ GNSS参考基准站: 用于提供RTCM2.3和RTCM3.0差分信号。
测试中的北斗GPS实验箱
3.软件界面:C语言编写的北斗GPS软件应用界面,
软件界面内容之一
4.实验箱技术指标和参数:1 GNSS天线:用于接收多模多频卫星信号;
GPS L1/L2、GLONASS L1/L2、BDS B1/B2/B3
2 GNSS接收板卡:提供卫星基带信号处理、原始数据及标准语句等;
• 单点定位精度:1.5m (RMS);
• SBAS精度:0.6m (RMS);
• 差分定位精度:0.02 m (RMS)
• 授时精度: 20ns
• 信号跟踪: 冷启动:<50s ;
• 温启动:<30s ; 热启动:<15s ;
• 信号重捕获 :<2s
• GNSS差分定位≤0.02米
3 GPRS模块:提供 GSM 信息收发功能;
• 工作频率:GSM850M、EGSM900M、DCS1800M、PCS1900M,自动搜索
• SIM卡接口:支持1.8/3V SIM卡
• 发射功率:2W(GSM850M、EGSM900M)1W(DCS1800M、PCS1900M)
• 内置天线
4 无线电台模块:接收差分数据;
工作频率433M,发射功率1W,波特率9600bps,
5 蓝牙模块:连接平板电脑或移动设备,如手机等;
符合标准IEEE802.15,工作频率2.4GHz,带宽为1Mb/s。
6惯导测量单元:提供惯性测量原始数据及载体姿态信息;
• 速率陀螺测量范围: ±2000°/sec
• 速率陀螺零偏稳定性:±0.2°/sec
• 加速度计测量范围:±2g
• 加速度计零偏稳定性:±0.003 (±2g)g
• 加速度计非线性:0.2 %
7 控制器:实验箱主控制测量设备;
32位Cortex-M3内核+高速FPGA
8触摸显示屏:实验功能切换、显示实验数据及结果等;
• 5寸电容式触摸屏;
• FPGA纯硬件读写刷屏;
• 16位真彩色RGB显示(64K);
9 电源及接口:
Ÿ 电源电压:12VDC
Ÿ 负载电流:<2A
其它配置设备(实验箱之外的配置)
1 高精度GNSS天线:用于接收多模多频卫星信号;
• 增益32dB
• GPS L1/L2;GLONASS G1/G2;BEIDOU2 B1/B2/B3;GALILEO E1
2 GNSS卫星信号转发器:转发放大外部GNSS接收天线的卫星信号。
Ÿ 接收和发射频率:GPS :L1:1575.42±10MHz;L2: 1227.60±10MHz;GLONASS:L1:1602±10MHz;BD2:B1:1561.098±10MHz;B2:1207.14 MHz±10MHz;B3: 1268.52 MHz±10MHz;
Ÿ 驻波:≤1.5:1
Ÿ 噪声系数:≤1.5dB
Ÿ 接收电路增益:32±2dB
Ÿ 发射电路增益:26±2dB
Ÿ 极化方式:右旋圆极化
Ÿ 电压:12VDC
Ÿ 电流:≤100mA
Ÿ 电缆线长度:30M(可变)
3 GNSS参考基准站:向实验箱提供差分信号,配合高精度定位实验。
Ÿ 信号跟踪:120通道,GPS L1C/A码L1/L2 P码, BDS B1/B2 I支路C码 GLONASS L1;SBAS: WAAS,EGNOS,MSAS;Galileo可选
Ÿ 精度指标(GNSS):定位精度:水平:±(2.5 +1×10-6×D)mm,垂直:±(5 + 1×10-6×D)mm
Ÿ RTK初始化:时间<10s ,初始化可靠性 > 99.9%
Ÿ 冷启动:<50s ; 温启动:<30s ; 热启动:<15s ;信号重捕获 :<2s
Ÿ 数据格式:CMR/CMR+,RTCM2.3,RTCM3.x 等;
Ÿ 射频接口:TNC
Ÿ 电源电压:12V
Ÿ 通讯接口:RS232(可转接标准以太网)
Ÿ 数据更新率:差分数据输出:1Hz
4 安卓平板电脑:显示测量数据、实验界面及解算结果等。
5 通用计算机系统:用于实验平台软件运行,完成
五、北斗GPS卫星导航教学实验箱实验内容:
1. 基本实验
实验一 空间卫星观测
实验二 北斗/GPS数据采集与解析
实验三 实时卫星坐标计算
实验四 接收机高精度定位和测速
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
实验七 载体惯性姿态测量
实验八 GSM 实验
2. 扩展实验
实验一 计算北斗/GPS卫星三维位置
实验二 计算卫星信号多普勒频率
实验三 计算卫星信号经过电离层/大气层产生的延时误差
实验四 计算导航定位几何精度因子
实验五 预测可视卫星在轨道上的位置和多普勒频移
实验六 计算接收机ECEF坐标系内的位置、时间
实验七 ECEF坐标系与WGS84坐标系坐标变换编程实验
实验八 UTC时间与本地时间变换编程实验
3. 增强实验
实验一 计算机平台应用程序开发实验
实验二 安卓平台APP开发实验
实验三 通信模块应用实验(无线电台/GPRS)
实验四 差分站通信及差分信息获取实验
实验五 高精度RTK定位实验
实验六 GNSS-INS组合导航基础实验
实验七 定位结果分析与比较实验
六、卫星导航教学实验设备的安装配置
设备安装示意图
配置建议:
可根据经费和实验室的大小来配置实验系统套数,实验室也可以分期建设,逐步配置齐全。
配置清单
序号 | 实验室配置设备 | 型号 | 数量 | 备注 |
1.1 | GPS/北斗综合实验平台实验箱 | BGE220A-I | 6台 | 基础实验室 |
1.2 | GPS/北斗综合实验平台实验箱 | BGE220A-II | 6台 | 扩展型实验室 |
1.3 | GPS/北斗综合实验平台实验箱 | BGE220A-III | 6台 | 增强型实验室 |
2.1 | 卫星信号转接器基本型(单模单频) | WD101 | 1台 | 适合普及型实验室 |
2.2 | 卫星信号转接器应用型/专业型(三模八频) | WD102 | 1台 | 适合研发型实验室 |
3.1 | 组合导航接收机 | ZH3000 | 1个 | 研发型 |
3.2 | RTK卫星接收机 | MS600 | 1个 | 研发型 |
3.3 | 双天线卫星定位测向仪 | SS317 | 1个 | 研发型 |
4.1 | 实验终端 | DL3088 | 1台 | 电脑 |
5.1 | 5W外置式收发1对电台 | YL500 | 1套 | 研发 |
5.2 | 25W外置式收发1对电台 | 300 | 1套 | 研发 |
注明:学校根据教学和科研的需求,选配设备,除1.1和2.1是最基础配置外,其它根据老师的需要选配。
注入系统 |
模拟系统 |
计量系统 |
气液比注入控制系统 |
数据采集处理 |
名称 |
实验室精密温度计(可以定制特殊规格) |
型号 |
LX-010 |
品牌 |
中国蓝夕 |
原产地 |
中国常州 |
产品简介 |
我们可以供应:实验室精密温度计(可以定制特殊规格) |
付款方式 |
T/T |
我的手机是13861004609,电话是0519-5472263,联系人:刘国强
显微镜成像摄像头能参数:
- | 图像传感器 | 4/3英寸 Kodak KAI-4022 |
- | 像素点尺寸 | 7.4μm x 7.4μm |
- | 分辨率 | 2048 x 2048 , 2 x 2bin |
- | 扫描方式 | 逐行 |
- | G/MONO 灵敏度 | 2.56V |
- | 帧率 | 8fps@ 2048 x 2048 |
- | 快门 | 电子快门 |
- | 信噪比 | 40.5dB |
- | 光谱响应 | 400nm~1000nm |
- | 数据接口 | USB2.0速度480Mb/s 线缆长度3M |
- | 电源 | DC 5V ± 5% |
- | 电流 | ≈400 mA |
- | 白平衡 | 一键白平衡 |
- | 自动曝光控制 | 1μs–20min,自动曝光 |
- | 镜头接口 | C接口 |
- | 工作指示灯 | LED灯 |
- | 工作温度 | 0°C ~ 60°C |
- | 工作湿度 | 45-85% |
- | 软件 | SpectrumSee软件是一款高端专用图像分析软件,此软件强大的分析功能,可与IPP等专业分析软件媲美,高端需求用户可根据需要自行选择所需软件模块,用于显微图像研究分析。 软件功能可以包括:拍照,录像,自动标定,标尺标注,拟合直线测量,拟合圆测量,拟合矩形,拟合多边形,拟合圆弧,任意区域几何参数测量。 |
带盖不带的方盘都有货,还有很多规格没有上传,如有需要请联系客服!搪瓷产品是纯手工制品,会有一些不完美的地方,请完美主义者慎拍。选项中的规格都是宽×长×高,单位是厘米。
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我厂的专用方盘是平底的,普通托盘有带凹槽的,如果对底部有要求的,请和客服沟通。实验室,化工专用托盘相比较普通方盘,质量更好,材质更厚,重量也更重,因为医疗器械类国家标准更严格,因此价位比薄款方盘稍贵一些。但是对质量要求更高的亲,可以选择专用方盘,绝对的好质量,完全没有掉瓷的现象。
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