隨著(zhu)我國北(bei)(bei)斗衛(wei)(wei)星導航產業(ye)的(de)發展，許多(duo)院校已(yi)經認識(shi)到(dao)掌握衛(wei)(wei)星導航相關(guan)知(zhi)識(shi)的(de)重要性，相繼開(kai)設了(le)衛(wei)(wei)星導航相關(guan)專業(ye)課(ke)程(cheng)。但由(you)于(yu)涉及到(dao)的(de)相關(guan)知(zhi)識(shi)比較(jiao)多(duo)，包(bao)括無線通信(xin)、射頻、電子電路(lu)、計算(suan)機原理(li)、基(ji)帶算(suan)法、地(di)理(li)信(xin)息(xi)等課(ke)程(cheng)，課(ke)程(cheng)中的(de)知(zhi)識(shi)相對(dui)(dui)都比較(jiao)抽(chou)象，學(xue)習和理(li)解起來會相對(dui)(dui)枯(ku)燥而吃力。BGE2200A北(bei)(bei)斗/GPS綜合實(shi)驗系統為學(xue)生提供開(kai)放式的(de)實(shi)驗平臺，使學(xue)生在真(zhen)實(shi)設備、真(zhen)實(shi)衛(wei)(wei)星信(xin)號環境下(xia)，親(qin)自動手進行實(shi)驗和編(bian)程(cheng)，真(zhen)正的(de)了(le)解衛(wei)(wei)星導航原理(li)和實(shi)現(xian)，為今后工(gong)作奠定理(li)論基(ji)礎(chu)、積(ji)累實(shi)踐(jian)經驗。
系統功能：
BGE2200A北斗/GPS綜合實驗系統除衛星導航定位、授時等基本功能外，還設計了慣性測量組合及通訊等模塊，適用于通信、電子、信息、計算機、測量測繪、自動控制、導航、遙控遙測、環境監測、交通運輸、城市規劃、物聯網等專業的相關教學實驗和實訓使用。
BGE220A綜合實(shi)(shi)(shi)驗平臺，為學(xue)(xue)生提供開放式的(de)實(shi)(shi)(shi)驗環(huan)境(jing)，使學(xue)(xue)生在真實(shi)(shi)(shi)設備、真實(shi)(shi)(shi)衛(wei)星信號(hao)(hao)環(huan)境(jing)下，親自(zi)動手進行(xing)實(shi)(shi)(shi)驗和編程，理解(jie)單(dan)向(xiang)測(ce)距原理，掌握GPS測(ce)量誤差(cha)和信號(hao)(hao)傳(chuan)輸誤差(cha)特性(xing)，掌握實(shi)(shi)(shi)時GPS衛(wei)星軌(gui)道計(ji)算方法(fa)，理解(jie)DOP的(de)物(wu)理意(yi)義(yi)、掌握其計(ji)算方法(fa)及應(ying)用特性(xing)，掌握GPS衛(wei)星位(wei)置及Doppler頻移的(de)預測(ce)方法(fa)等(deng)接收機(ji)核心技術，理解(jie)慣導器件(jian)組(zu)成，以(yi)及工(gong)作(zuo)原理和特性(xing)，同(tong)時與衛(wei)星導航定(ding)位(wei)進行(xing)組(zu)合定(ding)位(wei)的(de)意(yi)義(yi)，掌握GPRS的(de)工(gong)作(zuo)原理，理解(jie)無(wu)線通(tong)訊在未來物(wu)聯(lian)網等(deng)領(ling)域應(ying)用的(de)實(shi)(shi)(shi)際意(yi)義(yi)。
通過(guo)實驗，使(shi)學生加深(shen)對GNSS、慣導(dao)、GPRS系(xi)統(tong)結構、工(gong)作原理、工(gong)作過(guo)程的理解(jie)，掌握GNSS接(jie)收機核心算(suan)法和導(dao)航(hang)解(jie)算(suan)過(guo)程。提供開源代碼程序(xu)，讓學生更深(shen)入的理解(jie)和掌握衛星導(dao)航(hang)算(suan)法中的精髓(sui)，同時也是為一(yi)些(xie)二次開發提供了算(suan)法支(zhi)持(chi)。
系統配置(zhi)：
實驗(yan)箱內置主(zhu)要組件
◆ GNSS天線： 用于(yu)接收北斗/GPS衛星信號；
◆ GNSS接收板： 用于(yu)對GPS和(he)北斗衛星信號(hao)(hao)進行實(shi)時基帶信號(hao)(hao)處理，并提供相應(ying)的原始(shi)數據，為各種(zhong)教學實(shi)驗做準(zhun)備；
◆ GPRS模塊及(ji)天(tian)線： 用于提供 GSM 信息收發功能(neng)；
◆ 藍牙模(mo)塊： 用于和安(an)卓(zhuo)平板電(dian)腦或(huo)手機通訊(xun)；
◆ 慣導組(zu)件： 用(yong)于提供(gong)慣性原(yuan)始數據(ju)及載體(ti)姿態信息；
◆ 控(kong)制器(qi)： 用于(yu)通訊與協調等；
◆ 觸摸顯示屏： 用于實驗功能切換、顯示實驗數據及(ji)結果(guo)等(deng)功能。.
外部(bu)配置組件(jian)
◆ 安卓平板電(dian)腦： 用于顯(xian)示平臺(tai)提供的解算結果，比如 GPS 定位，北斗(dou)定位結果，載(zai)體(ti)姿態測量結果等；
◆ 通用計算(suan)機(ji)系統： 用于實(shi)驗平臺(tai)軟件運行(xing)，完成(cheng)解算(suan)、顯示、仿(fang)真等(deng)操作(zuo)（選購）；
◆ 433M無(wu)線電臺： 用于接收發(fa)送差分信號和通訊；
◆ GNSS衛星信號轉發器： 用于轉發放大外部(bu)GNSS接收天線的衛星信號；
◆ GNSS衛(wei)星信(xin)號(hao)模擬(ni)器： 用于模擬(ni)衛(wei)星信(xin)號(hao)（選(xuan)購）；
◆ GNSS參考基(ji)準(zhun)站： 用于提供RTCM2.3和RTCM3.0差分信(xin)號。
軟件(jian)界面：C語言編寫的北斗GPS軟件應用界面(mian)
實驗箱技(ji)術指標和參數：
1、GNSS天(tian)線：用于接(jie)收(shou)多模多頻衛星信號；GPS L1/L2、GLONASS L1/L2、BDS B1/B2/B3
2、GNSS接收板卡：提(ti)供衛星基帶(dai)信號處理、原始數(shu)據及標準語句等(deng)；
單點定位(wei)精度：1.5m （RMS）；
SBAS精(jing)度：0.6m （RMS）；
差(cha)分定位(wei)精度：0.02 m （RMS）
授時精(jing)度： 20ns
信(xin)號跟蹤： 冷啟動：<50s ；
溫啟(qi)動(dong)：<30s ； 熱啟(qi)動(dong)：<15s ；
信(xin)號重(zhong)捕(bu)獲(huo) ：<2s
GNSS差分定(ding)位≤0.02米
3、GPRS模塊：提供(gong) GSM 信(xin)息(xi)收發功能；
工作頻率：GSM850M、EGSM900M、DCS1800M、PCS1900M，自動搜索
SIM卡接口：支持1.8/3V SIM卡
發射功率：2W（GSM850M、EGSM900M）1W（DCS1800M、PCS1900M）
內置天線(xian)
4、無線電臺模塊：接收差分數(shu)據；工作頻率(lv)433M，發射功率(lv)1W，波特(te)率(lv)9600bps，
5、藍牙模(mo)塊：連(lian)接平板(ban)電腦或移(yi)動設(she)備，如手機(ji)等；
符合標準IEEE802.15，工作頻率2.4GHz，帶寬為1Mb/s。
6、慣導測量(liang)單(dan)元：提供(gong)慣性測量(liang)原始數(shu)據(ju)及載體姿態信息；
速(su)率(lv)陀(tuo)螺測量范圍： ±2000°/sec
速率(lv)陀螺(luo)零偏穩定性：±0.2°/sec
加速度(du)計測(ce)量范圍(wei)：±2g
加速度(du)計零偏穩定(ding)性：±0.003 (±2g)g
加(jia)速度計非線性：0.2 %
7、控制器：實驗箱(xiang)主控制測量(liang)設備；
32位(wei)Cortex-M3內核(he)+高速FPGA
8、觸摸顯(xian)示屏：實驗功能(neng)切換、顯(xian)示實驗數據及結果等；
5寸(cun)電容式觸摸屏(ping)；
FPGA純硬件讀(du)寫刷(shua)屏(ping)；
16位真(zhen)彩色(se)RGB顯示（64K）；
9、電源(yuan)及接口(kou)：
電源電壓：12VDC
負(fu)載電流：<2A
其它配(pei)置(zhi)設備（實驗(yan)箱之外的(de)配(pei)置(zhi)）
1、高(gao)精度(du)GNSS天線：用于接收(shou)多(duo)模多(duo)頻衛星信號；
增(zeng)益(yi)32dB
GPS L1/L2；GLONASS G1/G2；BEIDOU2 B1/B2/B3；GALILEO E1
2、GNSS衛星信(xin)號轉發器(qi)：轉發放大外部GNSS接收天線的(de)衛星信(xin)號。
接收和(he)發射頻率：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；
駐波：≤1.5：1
噪聲系數：≤1.5dB
接收電路增(zeng)益：32±2dB
發(fa)射電路增益：26±2dB
極(ji)化(hua)方式：右旋圓極(ji)化(hua)
電壓：12VDC
電流(liu)：≤100mA
電纜線長度：30M（可變(bian)）
3、GNSS參(can)考基(ji)準(zhun)站：向實(shi)(shi)驗(yan)箱提供差分信號，配合高精度定位實(shi)(shi)驗(yan)。
信號跟蹤：120通道(dao)，GPS L1C/A碼L1/L2 P碼， BDS B1/B2 I支(zhi)路(lu)C碼 GLONASS L1；SBAS:
WAAS,EGNOS,MSAS；Galileo可選
精(jing)度指標（GNSS）：定(ding)位精(jing)度：水平：±(2.5 +1×10-6×D)mm，垂(chui)直(zhi)：±(5 + 1×10-
6×D)mm
RTK初(chu)始化：時間<10s ，初(chu)始化可靠(kao)性 > 99.9%
冷啟(qi)動：<50s ； 溫啟(qi)動：<30s ； 熱啟(qi)動：<15s ；信號重捕獲 ：<2s
數據格(ge)式：CMR/CMR+，RTCM2.3，RTCM3.x 等；
射頻接(jie)口：TNC
電(dian)源電(dian)壓：12V
通訊接口：RS232(可轉(zhuan)接標(biao)準以太網(wang))
數據(ju)更新(xin)率：差(cha)分數據(ju)輸出：1Hz
4、安卓平板電腦：顯示測量數據、實驗(yan)界(jie)面及解算結果等(deng)。
5、通(tong)用計算機系統：用于實驗平(ping)臺軟(ruan)件運(yun)行，完成。
基本實(shi)驗：
實驗一(yi) 空間衛星觀(guan)測
實(shi)驗(yan)二 北斗/GPS數據采(cai)集(ji)與解析
實(shi)驗三 實(shi)時衛星坐標(biao)計算
實驗(yan)四 接(jie)收機(ji)高(gao)精度定位(wei)和測速
實驗(yan)五 定位精度因子(zi) DOP 值
實驗六 電(dian)離層(ceng)(ceng)、對流層(ceng)(ceng)、時鐘(zhong)誤差計算
實驗(yan)七(qi) 載體慣性姿態測(ce)量(liang)
實驗八 GSM 實驗
擴展(zhan)實驗：
實驗一 計算北斗/GPS衛星三維位置
實驗二 計算(suan)衛星(xing)信號(hao)多普勒頻率
實驗(yan)三 計算(suan)衛星信號經過電(dian)離層(ceng)/大氣層(ceng)產(chan)生的延(yan)時誤差
實驗四 計算導(dao)航(hang)定位幾何(he)精度因子(zi)
實驗五 預測可(ke)視衛星(xing)在(zai)軌道上(shang)的位(wei)置和多普(pu)勒頻移
實驗六 計算接收機ECEF坐標系內的(de)位(wei)置(zhi)、時(shi)間
實驗(yan)(yan)七 ECEF坐標(biao)系(xi)與(yu)WGS84坐標(biao)系(xi)坐標(biao)變換編(bian)程實驗(yan)(yan)
實驗八 UTC時(shi)間與本地時(shi)間變換編程(cheng)實驗
增強實驗：
實(shi)驗一 計算機(ji)平臺應用程序開發實(shi)驗
實驗(yan)二 安卓平臺(tai)APP開(kai)發實驗(yan)
實驗三 通信模塊應用實驗（無線電臺/GPRS）
實驗(yan)四 差分(fen)站(zhan)通信及差分(fen)信息獲取(qu)實驗(yan)
實驗五 高精度(du)RTK定(ding)位實驗
實驗六 GNSS-INS組合導(dao)航基礎實驗
實驗七(qi) 定位結果分(fen)析與比(bi)較實驗
