北斗/GPS衛(wèi)星導(dǎo)航綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)通過(guò)實(shí)驗(yàn)揭示北斗/GPS接收機(jī)內(nèi)部核心技術(shù)大中專(zhuān)院校衛(wèi)星導(dǎo)航類(lèi)實(shí)驗(yàn)室首選工具
一、概述
隨著我國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,許多院校已經(jīng)認(rèn)識(shí)到掌握衛(wèi)星導(dǎo)航相關(guān)知識(shí)的重要性,相繼開(kāi)設(shè)了衛(wèi)星導(dǎo)航相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程。但由于涉及到的相關(guān)知識(shí)比較多,包括無(wú)線(xiàn)通信、射頻、電子電路、計(jì)算機(jī)原理、基帶算法、地理信息等課程,課程中的知識(shí)相對(duì)都比較抽象,學(xué)習(xí)和理解起來(lái)會(huì)相對(duì)枯燥而吃力。BGE2200A北斗/GPS綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)為學(xué)生提供開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),使學(xué)生在真實(shí)設(shè)備、真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)環(huán)境下,親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和編程,真正的了解衛(wèi)星導(dǎo)航原理和實(shí)現(xiàn),為今后工作奠定理論基礎(chǔ)、積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
二、系統(tǒng)功能
BGE2200A北斗/GPS綜合實(shí)驗(yàn)箱除衛(wèi)星導(dǎo)航定位、授時(shí)等基本功能外,還設(shè)計(jì)了慣性測(cè)量組合及通訊等模塊,適用于通信、電子、信息、測(cè)量測(cè)繪、自動(dòng)控制、導(dǎo)航、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通運(yùn)輸、城市規(guī)劃、物聯(lián)網(wǎng)等專(zhuān)業(yè)的相關(guān)教學(xué)實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)使用。
BGE220A綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái),為學(xué)生提供開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,使學(xué)生在真實(shí)設(shè)備、真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)環(huán)境下,親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和編程,理解單向測(cè)距原理,掌握GPS測(cè)量誤差和信號(hào)傳輸誤差特性,掌握實(shí)時(shí)GPS衛(wèi)星軌道計(jì)算方法,理解DOP的物理意義、掌握其計(jì)算方法及應(yīng)用特性,掌握GPS衛(wèi)星位置及Doppler頻移的預(yù)測(cè)方法等接收機(jī)核心技術(shù),理解慣導(dǎo)器件組成,以及工作原理和特性,同時(shí)與衛(wèi)星導(dǎo)航定位進(jìn)行組合定位的意義,掌握GPRS的工作原理,理解無(wú)線(xiàn)通訊在未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域應(yīng)用的實(shí)際意義。
通過(guò)實(shí)驗(yàn),使學(xué)生加深對(duì)GNSS、慣導(dǎo)、GPRS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、工作原理、工作過(guò)程的理解,掌握GNSS接收機(jī)核心算法和導(dǎo)航解算過(guò)程。提供開(kāi)源代碼程序,讓學(xué)生更深入的理解和掌握衛(wèi)星導(dǎo)航算法中的精髓,同時(shí)也是為一些二次開(kāi)發(fā)提供了算法支持。
三、 系統(tǒng)配置
1. 實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)置主要組件
◆ GNSS天線(xiàn): 用于接收北斗/GPS衛(wèi)星信號(hào);
◆ GNSS接收板: 用于對(duì)GPS和北斗衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)基帶信號(hào)處理,并提供相應(yīng)的原始數(shù)據(jù),為各種教學(xué)實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備;
◆ GPRS模塊及天線(xiàn): 用于提供 GSM 信息收發(fā)功能;
◆ 藍(lán)牙模塊: 用于和安卓平板電腦或手機(jī)通訊;
◆ 慣導(dǎo)組件: 用于提供慣性原始數(shù)據(jù)及載體姿態(tài)信息;
◆ 控制器: 用于通訊與協(xié)調(diào)等;
◆ 觸摸顯示屏: 用于實(shí)驗(yàn)功能切換、顯示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果等功能。.
2.外部配置組件
◆ 安卓平板電腦: 用于顯示平臺(tái)提供的解算結(jié)果,比如 GPS 定位,北斗定位結(jié)果,載體姿態(tài)測(cè)量結(jié)果等;
◆ 通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng): 用于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件運(yùn)行,完成解算、顯示、仿真等操作(選購(gòu));
◆ 433M無(wú)線(xiàn)電臺(tái): 用于接收發(fā)送差分信號(hào)和通訊;
◆ GNSS衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)器: 用于轉(zhuǎn)發(fā)放大外部GNSS接收天線(xiàn)的衛(wèi)星信號(hào);
◆ GNSS衛(wèi)星信號(hào)模擬器: 用于模擬衛(wèi)星信號(hào)(選購(gòu));
◆ GNSS參考基準(zhǔn)站: 用于提供RTCM2.3和RTCM3.0差分信號(hào)。
測(cè)試中的北斗GPS實(shí)驗(yàn)箱
3.軟件界面:C語(yǔ)言編寫(xiě)的北斗GPS軟件應(yīng)用界面,
軟件界面內(nèi)容之一
4.實(shí)驗(yàn)箱技術(shù)指標(biāo)和參數(shù):1 GNSS天線(xiàn):用于接收多模多頻衛(wèi)星信號(hào);
GPS L1/L2、GLONASS L1/L2、BDS B1/B2/B3
2 GNSS接收板卡:提供衛(wèi)星基帶信號(hào)處理、原始數(shù)據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)句等;
• 單點(diǎn)定位精度:1.5m (RMS);
• SBAS精度:0.6m (RMS);
• 差分定位精度:0.02 m (RMS)
• 授時(shí)精度: 20ns
• 信號(hào)跟蹤: 冷啟動(dòng):<50s ;
• 溫啟動(dòng):<30s ; 熱啟動(dòng):<15s ;
• 信號(hào)重捕獲 :<2s
• GNSS差分定位≤0.02米
3 GPRS模塊:提供 GSM 信息收發(fā)功能;
• 工作頻率:GSM850M、EGSM900M、DCS1800M、PCS1900M,自動(dòng)搜索
• SIM卡接口:支持1.8/3V SIM卡
• 發(fā)射功率:2W(GSM850M、EGSM900M)1W(DCS1800M、PCS1900M)
• 內(nèi)置天線(xiàn)
4 無(wú)線(xiàn)電臺(tái)模塊:接收差分?jǐn)?shù)據(jù);
工作頻率433M,發(fā)射功率1W,波特率9600bps,
5 藍(lán)牙模塊:連接平板電腦或移動(dòng)設(shè)備,如手機(jī)等;
符合標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.15,工作頻率2.4GHz,帶寬為1Mb/s。
6慣導(dǎo)測(cè)量單元:提供慣性測(cè)量原始數(shù)據(jù)及載體姿態(tài)信息;
• 速率陀螺測(cè)量范圍: ±2000°/sec
• 速率陀螺零偏穩(wěn)定性:±0.2°/sec
• 加速度計(jì)測(cè)量范圍:±2g
• 加速度計(jì)零偏穩(wěn)定性:±0.003 (±2g)g
• 加速度計(jì)非線(xiàn)性:0.2 %
7 控制器:實(shí)驗(yàn)箱主控制測(cè)量設(shè)備;
32位Cortex-M3內(nèi)核+高速FPGA
8觸摸顯示屏:實(shí)驗(yàn)功能切換、顯示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果等;
• 5寸電容式觸摸屏;
• FPGA純硬件讀寫(xiě)刷屏;
• 16位真彩色RGB顯示(64K);
9 電源及接口:
Ÿ 電源電壓:12VDC
Ÿ 負(fù)載電流:<2A
其它配置設(shè)備(實(shí)驗(yàn)箱之外的配置)
1 高精度GNSS天線(xiàn):用于接收多模多頻衛(wèi)星信號(hào);
• 增益32dB
• GPS L1/L2;GLONASS G1/G2;BEIDOU2 B1/B2/B3;GALILEO E1
2 GNSS衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)器:轉(zhuǎn)發(fā)放大外部GNSS接收天線(xiàn)的衛(wèi)星信號(hào)。
Ÿ 接收和發(fā)射頻率: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 駐波:≤1.5:1
Ÿ 噪聲系數(shù):≤1.5dB
Ÿ 接收電路增益:32±2dB
Ÿ 發(fā)射電路增益:26±2dB
Ÿ 極化方式:右旋圓極化
Ÿ 電壓:12VDC
Ÿ 電流:≤100mA
Ÿ 電纜線(xiàn)長(zhǎng)度:30M(可變)
3 GNSS參考基準(zhǔn)站:向?qū)嶒?yàn)箱提供差分信號(hào),配合高精度定位實(shí)驗(yàn)。
Ÿ 信號(hào)跟蹤:120通道,GPS L1C/A碼L1/L2 P碼, BDS B1/B2 I支路C碼 GLONASS L1;SBAS: WAAS,EGNOS,MSAS;Galileo可選
Ÿ 精度指標(biāo)(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:時(shí)間<10s ,初始化可靠性 > 99.9%
Ÿ 冷啟動(dòng):<50s ; 溫啟動(dòng):<30s ; 熱啟動(dòng):<15s ;信號(hào)重捕獲 :<2s
Ÿ 數(shù)據(jù)格式:CMR/CMR+,RTCM2.3,RTCM3.x 等;
Ÿ 射頻接口:TNC
Ÿ 電源電壓:12V
Ÿ 通訊接口:RS232(可轉(zhuǎn)接標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng))
Ÿ 數(shù)據(jù)更新率:差分?jǐn)?shù)據(jù)輸出:1Hz
4 安卓平板電腦:顯示測(cè)量數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)界面及解算結(jié)果等。
5 通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng):用于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件運(yùn)行,完成
五、北斗GPS衛(wèi)星導(dǎo)航教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:
1. 基本實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)一 空間衛(wèi)星觀(guān)測(cè)
實(shí)驗(yàn)二 北斗/GPS數(shù)據(jù)采集與解析
實(shí)驗(yàn)三 實(shí)時(shí)衛(wèi)星坐標(biāo)計(jì)算
實(shí)驗(yàn)四 接收機(jī)高精度定位和測(cè)速
實(shí)驗(yàn)五 定位精度因子 DOP 值
實(shí)驗(yàn)六 電離層、對(duì)流層、時(shí)鐘誤差計(jì)算
實(shí)驗(yàn)七 載體慣性姿態(tài)測(cè)量
實(shí)驗(yàn)八 GSM 實(shí)驗(yàn)
2. 擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)一 計(jì)算北斗/GPS衛(wèi)星三維位置
實(shí)驗(yàn)二 計(jì)算衛(wèi)星信號(hào)多普勒頻率
實(shí)驗(yàn)三 計(jì)算衛(wèi)星信號(hào)經(jīng)過(guò)電離層/大氣層產(chǎn)生的延時(shí)誤差
實(shí)驗(yàn)四 計(jì)算導(dǎo)航定位幾何精度因子
實(shí)驗(yàn)五 預(yù)測(cè)可視衛(wèi)星在軌道上的位置和多普勒頻移
實(shí)驗(yàn)六 計(jì)算接收機(jī)ECEF坐標(biāo)系內(nèi)的位置、時(shí)間
實(shí)驗(yàn)七 ECEF坐標(biāo)系與WGS84坐標(biāo)系坐標(biāo)變換編程實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)八 UTC時(shí)間與本地時(shí)間變換編程實(shí)驗(yàn)
3. 增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)一 計(jì)算機(jī)平臺(tái)應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二 安卓平臺(tái)APP開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)三 通信模塊應(yīng)用實(shí)驗(yàn)(無(wú)線(xiàn)電臺(tái)/GPRS)
實(shí)驗(yàn)四 差分站通信及差分信息獲取實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)五 高精度RTK定位實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)六 GNSS-INS組合導(dǎo)航基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)七 定位結(jié)果分析與比較實(shí)驗(yàn)
六、衛(wèi)星導(dǎo)航教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安裝配置
設(shè)備安裝示意圖
配置建議:
可根據(jù)經(jīng)費(fèi)和實(shí)驗(yàn)室的大小來(lái)配置實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)套數(shù),實(shí)驗(yàn)室也可以分期建設(shè),逐步配置齊全。
配置清單
序號(hào) | 實(shí)驗(yàn)室配置設(shè)備 | 型號(hào) | 數(shù)量 | 備注 |
1.1 | GPS/北斗綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)箱 | BGE220A-I | 6臺(tái) | 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室 |
1.2 | GPS/北斗綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)箱 | BGE220A-II | 6臺(tái) | 擴(kuò)展型實(shí)驗(yàn)室 |
1.3 | GPS/北斗綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)箱 | BGE220A-III | 6臺(tái) | 增強(qiáng)型實(shí)驗(yàn)室 |
2.1 | 衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)接器基本型(單模單頻) | WD101 | 1臺(tái) | 適合普及型實(shí)驗(yàn)室 |
2.2 | 衛(wèi)星信號(hào)轉(zhuǎn)接器應(yīng)用型/專(zhuān)業(yè)型(三模八頻) | WD102 | 1臺(tái) | 適合研發(fā)型實(shí)驗(yàn)室 |
3.1 | 組合導(dǎo)航接收機(jī) | ZH3000 | 1個(gè) | 研發(fā)型 |
3.2 | RTK衛(wèi)星接收機(jī) | MS600 | 1個(gè) | 研發(fā)型 |
3.3 | 雙天線(xiàn)衛(wèi)星定位測(cè)向儀 | SS317 | 1個(gè) | 研發(fā)型 |
4.1 | 實(shí)驗(yàn)終端 | DL3088 | 1臺(tái) | 電腦 |
5.1 | 5W外置式收發(fā)1對(duì)電臺(tái) | YL500 | 1套 | 研發(fā) |
5.2 | 25W外置式收發(fā)1對(duì)電臺(tái) | 300 | 1套 | 研發(fā) |
注明:學(xué)校根據(jù)教學(xué)和科研的需求,選配設(shè)備,除1.1和2.1是最基礎(chǔ)配置外,其它根據(jù)老師的需要選配。
注入系統(tǒng) |
模擬系統(tǒng) |
計(jì)量系統(tǒng) |
氣液比注入控制系統(tǒng) |
數(shù)據(jù)采集處理 |
名稱(chēng) |
實(shí)驗(yàn)室精密溫度計(jì)(可以定制特殊規(guī)格) |
型號(hào) |
LX-010 |
品牌 |
中國(guó)藍(lán)夕 |
原產(chǎn)地 |
中國(guó)常州 |
產(chǎn)品簡(jiǎn)介 |
我們可以供應(yīng):實(shí)驗(yàn)室精密溫度計(jì)(可以定制特殊規(guī)格) |
付款方式 |
T/T |
我的手機(jī)是13861004609,電話(huà)是0519-5472263,聯(lián)系人:劉國(guó)強(qiáng)
顯微鏡成像攝像頭能參數(shù):
- | 圖像傳感器 | 4/3英寸 Kodak KAI-4022 |
- | 像素點(diǎn)尺寸 | 7.4μm x 7.4μm |
- | 分辨率 | 2048 x 2048 , 2 x 2bin |
- | 掃描方式 | 逐行 |
- | G/MONO 靈敏度 | 2.56V |
- | 幀率 | 8fps@ 2048 x 2048 |
- | 快門(mén) | 電子快門(mén) |
- | 信噪比 | 40.5dB |
- | 光譜響應(yīng) | 400nm~1000nm |
- | 數(shù)據(jù)接口 | USB2.0速度480Mb/s 線(xiàn)纜長(zhǎng)度3M |
- | 電源 | DC 5V ± 5% |
- | 電流 | ≈400 mA |
- | 白平衡 | 一鍵白平衡 |
- | 自動(dòng)曝光控制 | 1μs–20min,自動(dòng)曝光 |
- | 鏡頭接口 | C接口 |
- | 工作指示燈 | LED燈 |
- | 工作溫度 | 0°C ~ 60°C |
- | 工作濕度 | 45-85% |
- | 軟件 | SpectrumSee軟件是一款高端專(zhuān)用圖像分析軟件,此軟件強(qiáng)大的分析功能,可與IPP等專(zhuān)業(yè)分析軟件媲美,高端需求用戶(hù)可根據(jù)需要自行選擇所需軟件模塊,用于顯微圖像研究分析。 軟件功能可以包括:拍照,錄像,自動(dòng)標(biāo)定,標(biāo)尺標(biāo)注,擬合直線(xiàn)測(cè)量,擬合圓測(cè)量,擬合矩形,擬合多邊形,擬合圓弧,任意區(qū)域幾何參數(shù)測(cè)量。 |
帶蓋不帶的方盤(pán)都有貨,還有很多規(guī)格沒(méi)有上傳,如有需要請(qǐng)聯(lián)系客服!搪瓷產(chǎn)品是純手工制品,會(huì)有一些不完美的地方,請(qǐng)完美主義者慎拍。選項(xiàng)中的規(guī)格都是寬×長(zhǎng)×高,單位是厘米。
帶蓋不帶的方盤(pán)都有貨,還有很多規(guī)格沒(méi)有上傳,如有需要請(qǐng)聯(lián)系客服!搪瓷產(chǎn)品是純手工制品,會(huì)有一些不完美的地方,請(qǐng)完美主義者慎拍。選項(xiàng)中的規(guī)格都是寬×長(zhǎng)×高,單位是厘米。
我廠(chǎng)的專(zhuān)用方盤(pán)是平底的,普通托盤(pán)有帶凹槽的,如果對(duì)底部有要求的,請(qǐng)和客服溝通。實(shí)驗(yàn)室,化工專(zhuān)用托盤(pán)相比較普通方盤(pán),質(zhì)量更好,材質(zhì)更厚,重量也更重,因?yàn)獒t(yī)療器械類(lèi)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格,因此價(jià)位比薄款方盤(pán)稍貴一些。但是對(duì)質(zhì)量要求更高的親,可以選擇專(zhuān)用方盤(pán),絕對(duì)的好質(zhì)量,完全沒(méi)有掉瓷的現(xiàn)象。
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