隨著我國(guo)北斗(dou)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)導航(hang)產業(ye)的(de)(de)發展，許多院校已(yi)經(jing)認識到(dao)掌握衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)導航(hang)相關(guan)知(zhi)識的(de)(de)重(zhong)要性，相繼開設了衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)導航(hang)相關(guan)專業(ye)課(ke)程(cheng)。但由(you)于涉及到(dao)的(de)(de)相關(guan)知(zhi)識比較(jiao)(jiao)多，包括無線通信、射頻、電子電路、計算機原理、基帶算法、地理信息(xi)等課(ke)程(cheng)，課(ke)程(cheng)中(zhong)的(de)(de)知(zhi)識相對(dui)都比較(jiao)(jiao)抽象，學(xue)習和(he)理解起來會相對(dui)枯燥(zao)而吃力(li)。BGE2200A北斗(dou)/GPS綜(zong)合實驗(yan)系統為學(xue)生提供(gong)開放式的(de)(de)實驗(yan)平臺，使學(xue)生在真實設備、真實衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)信號環境(jing)下，親自動手進行(xing)實驗(yan)和(he)編程(cheng)，真正的(de)(de)了解衛(wei)星(xing)(xing)(xing)(xing)導航(hang)原理和(he)實現，為今(jin)后工作(zuo)奠(dian)定理論(lun)基礎、積累實踐經(jing)驗(yan)。
系統(tong)功能(neng)：
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(zong)合(he)實(shi)驗(yan)平(ping)臺(tai)，為學生(sheng)提(ti)供(gong)開(kai)放(fang)式的(de)(de)(de)實(shi)驗(yan)環境(jing)，使(shi)學生(sheng)在真實(shi)設備、真實(shi)衛(wei)星(xing)(xing)信號(hao)環境(jing)下，親自動(dong)手進(jin)(jin)行(xing)實(shi)驗(yan)和(he)編程，理(li)(li)解(jie)單向測(ce)距(ju)原理(li)(li)，掌(zhang)(zhang)握(wo)GPS測(ce)量誤差和(he)信號(hao)傳輸誤差特性，掌(zhang)(zhang)握(wo)實(shi)時GPS衛(wei)星(xing)(xing)軌(gui)道(dao)計(ji)(ji)算(suan)方法，理(li)(li)解(jie)DOP的(de)(de)(de)物(wu)理(li)(li)意義、掌(zhang)(zhang)握(wo)其計(ji)(ji)算(suan)方法及應(ying)用(yong)特性，掌(zhang)(zhang)握(wo)GPS衛(wei)星(xing)(xing)位(wei)置(zhi)及Doppler頻移(yi)的(de)(de)(de)預(yu)測(ce)方法等接收(shou)機核心技術，理(li)(li)解(jie)慣導器(qi)件(jian)組成，以及工作原理(li)(li)和(he)特性，同時與衛(wei)星(xing)(xing)導航定位(wei)進(jin)(jin)行(xing)組合(he)定位(wei)的(de)(de)(de)意義，掌(zhang)(zhang)握(wo)GPRS的(de)(de)(de)工作原理(li)(li)，理(li)(li)解(jie)無線通(tong)訊在未來物(wu)聯(lian)網等領(ling)域應(ying)用(yong)的(de)(de)(de)實(shi)際(ji)意義。
通過實驗，使學生加深對GNSS、慣導(dao)、GPRS系統結構、工作原(yuan)理、工作過程(cheng)的(de)(de)理解(jie)，掌握GNSS接收機(ji)核心算(suan)法(fa)和導(dao)航解(jie)算(suan)過程(cheng)。提供開源代(dai)碼程(cheng)序，讓(rang)學生更深入的(de)(de)理解(jie)和掌握衛星導(dao)航算(suan)法(fa)中的(de)(de)精(jing)髓，同時也(ye)是(shi)為一些(xie)二(er)次開發提供了(le)算(suan)法(fa)支持。
系統配置：
實驗箱內置主要組件
◆ GNSS天(tian)線： 用于接收(shou)北斗/GPS衛星信號；
◆ GNSS接收板： 用(yong)于(yu)對GPS和北斗衛星信(xin)(xin)號進行實時(shi)基帶信(xin)(xin)號處理，并提供相(xiang)應的原始數據，為(wei)各種(zhong)教學實驗做準備；
◆ GPRS模(mo)塊及天線： 用于提供 GSM 信息收發功能；
◆ 藍牙模塊： 用于和安卓平板電腦(nao)或手(shou)機通(tong)訊(xun)；
◆ 慣導組件： 用于提供慣性原(yuan)始數據及載(zai)體姿態(tai)信息(xi)；
◆ 控制器： 用于(yu)通訊與協調等；
◆ 觸摸顯示(shi)屏(ping)： 用于實(shi)(shi)驗功能切換、顯示(shi)實(shi)(shi)驗數據(ju)及結(jie)果(guo)等功能。.
外部配置組件
◆ 安卓平(ping)板(ban)電(dian)腦： 用于顯(xian)示(shi)平(ping)臺提供的解(jie)算(suan)結(jie)果，比如 GPS 定位，北斗(dou)定位結(jie)果，載體姿態測量結(jie)果等；
◆ 通用計算機系統： 用于實驗平(ping)臺(tai)軟(ruan)件運行，完成解(jie)算、顯示(shi)、仿真等操作（選購）；
◆ 433M無線電臺： 用(yong)于接收發送差分信號(hao)和(he)通訊(xun)；
◆ GNSS衛星信(xin)(xin)號(hao)轉(zhuan)發(fa)器： 用于轉(zhuan)發(fa)放大外部(bu)GNSS接收天線的衛星信(xin)(xin)號(hao)；
◆ GNSS衛(wei)星信號(hao)模擬器： 用(yong)于(yu)模擬衛(wei)星信號(hao)（選購）；
◆ GNSS參(can)考(kao)基準站： 用于提供RTCM2.3和RTCM3.0差分信號。
軟件界面：C語言編寫的北(bei)斗GPS軟件應用界面
實驗箱技術指(zhi)標和參(can)數：
1、GNSS天(tian)線(xian)：用于接收多(duo)模多(duo)頻衛星信(xin)號(hao)；GPS L1/L2、GLONASS L1/L2、BDS B1/B2/B3
2、GNSS接收板(ban)卡：提供衛星基帶信號處理、原(yuan)始數據(ju)及標準語句等；
單點定(ding)位精(jing)度(du)：1.5m （RMS）；
SBAS精(jing)度：0.6m （RMS）；
差(cha)分定(ding)位精(jing)度(du)：0.02 m （RMS）
授時精度(du)： 20ns
信號(hao)跟蹤： 冷(leng)啟動：<50s ；
溫啟動(dong)：<30s ； 熱啟動(dong)：<15s ；
信號(hao)重捕獲 ：<2s
GNSS差分(fen)定位≤0.02米
3、GPRS模塊：提供 GSM 信息收發功能(neng)；
工作頻率：GSM850M、EGSM900M、DCS1800M、PCS1900M，自動(dong)搜索
SIM卡(ka)接口：支持1.8/3V SIM卡(ka)
發射(she)功率：2W（GSM850M、EGSM900M）1W（DCS1800M、PCS1900M）
內(nei)置天(tian)線
4、無線(xian)電臺模塊：接(jie)收差(cha)分數(shu)據(ju)；工(gong)作頻率433M，發射(she)功率1W，波(bo)特率9600bps，
5、藍牙模塊：連(lian)接平板電腦或移動(dong)設備(bei)，如(ru)手(shou)機等(deng)；
符(fu)合標(biao)準IEEE802.15，工作頻(pin)率2.4GHz，帶(dai)寬(kuan)為1Mb/s。
6、慣導測(ce)量單元：提供慣性測(ce)量原始數(shu)據及載體姿態信息；
速率(lv)陀螺測(ce)量范圍(wei)： ±2000°/sec
速率陀(tuo)螺(luo)零偏穩定(ding)性：±0.2°/sec
加速度(du)計(ji)測量范圍：±2g
加速(su)度計(ji)零偏(pian)穩(wen)定性：±0.003 (±2g)g
加速度計非(fei)線性：0.2 %
7、控(kong)制器：實驗箱主(zhu)控(kong)制測量(liang)設備；
32位Cortex-M3內核+高(gao)速FPGA
8、觸摸顯示(shi)屏：實驗(yan)功能切換、顯示(shi)實驗(yan)數(shu)據及(ji)結果等；
5寸(cun)電(dian)容式觸摸屏(ping)；
FPGA純硬(ying)件讀寫刷屏；
16位真彩色RGB顯(xian)示（64K）；
9、電源及(ji)接口：
電源(yuan)電壓(ya)：12VDC
負載電流：<2A
其它配(pei)置設備(bei)（實(shi)驗箱之外的配(pei)置）
1、高(gao)精度GNSS天線：用于(yu)接收多模多頻(pin)衛星信號；
增益32dB
GPS L1/L2；GLONASS G1/G2；BEIDOU2 B1/B2/B3；GALILEO E1
2、GNSS衛(wei)星信(xin)號轉發(fa)器(qi)：轉發(fa)放(fang)大(da)外(wai)部(bu)GNSS接收(shou)天線的衛(wei)星信(xin)號。
接收和(he)發(fa)射頻率(lv)：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(bo)：≤1.5：1
噪(zao)聲系數：≤1.5dB
接收(shou)電路增益：32±2dB
發射電路增(zeng)益：26±2dB
極化方(fang)式：右旋圓極化
電壓：12VDC
電流：≤100mA
電纜線長度：30M（可變）
3、GNSS參考基準站：向實(shi)驗箱提供(gong)差(cha)分信(xin)號，配合高精度(du)定位(wei)實(shi)驗。
信號跟(gen)蹤：120通道，GPS L1C/A碼L1/L2 P碼， BDS B1/B2 I支(zhi)路C碼 GLONASS L1；SBAS:
WAAS,EGNOS,MSAS；Galileo可選
精(jing)度(du)指標（GNSS）：定位(wei)精(jing)度(du)：水(shui)平：±(2.5 +1×10-6×D)mm，垂直：±(5 + 1×10-
6×D)mm
RTK初始化：時間(jian)<10s ，初始化可靠(kao)性 > 99.9%
冷啟(qi)動：<50s ； 溫(wen)啟(qi)動：<30s ； 熱啟(qi)動：<15s ；信號重捕獲 ：<2s
數(shu)據(ju)格式(shi)：CMR/CMR+，RTCM2.3，RTCM3.x 等；
射頻接口：TNC
電源電壓(ya)：12V
通(tong)訊(xun)接口：RS232(可轉接標準以太網)
數據(ju)更(geng)新率：差分數據(ju)輸(shu)出：1Hz
4、安卓平(ping)板電腦：顯示測量數據、實驗界面及解算結果等。
5、通(tong)用(yong)計(ji)算機系(xi)統：用(yong)于實驗平臺軟件運行(xing)，完成。
基本(ben)實驗：
實(shi)驗一 空間衛星觀(guan)測(ce)
實(shi)驗(yan)二 北(bei)斗/GPS數據采集與解析
實驗三 實時衛星坐標計(ji)算
實驗四 接收機高精度定位和測速
實驗五 定位精度因子 DOP 值
實驗六 電離層、對流(liu)層、時鐘(zhong)誤差(cha)計(ji)算
實(shi)驗七(qi) 載(zai)體慣性姿態測(ce)量
實驗八 GSM 實驗
擴展實驗(yan)：
實驗(yan)一 計(ji)算北斗/GPS衛星(xing)三維位置
實驗二 計(ji)算衛星信號(hao)多普(pu)勒頻率
;實驗(yan)三(san) 計(ji)算衛星信(xin)號經過電離(li)層/大(da)氣層產生的延時(shi)誤(wu)差(cha)
實驗四 計(ji)算導航(hang)定位幾何(he)精度因子(zi)
實驗五 預測可視衛星在軌(gui)道(dao)上的位置(zhi)和多普勒頻移
實(shi)驗(yan)六 計算(suan)接收機ECEF坐標系內的位(wei)置、時間
實(shi)驗七 ECEF坐(zuo)標系與(yu)WGS84坐(zuo)標系坐(zuo)標變換編程實(shi)驗
實驗八(ba) UTC時間與本地時間變換編程實驗
增強實驗：
實驗(yan)一(yi) 計算機平(ping)臺應用程序(xu)開發實驗(yan)
實驗(yan)二 安(an)卓平臺APP開發(fa)實驗(yan)
實驗(yan)三 通信模塊應用(yong)實驗(yan)（無(wu)線電臺/GPRS）
實(shi)驗(yan)四 差分站通(tong)信及差分信息獲取實(shi)驗(yan)
實驗(yan)五 高精度RTK定位實驗(yan)
實驗六 GNSS-INS組合導航基礎實驗
實(shi)驗(yan)(yan)七 定位結果分析與比較實(shi)驗(yan)(yan)
