教學應用實驗室方案
北斗導航教學應用實驗室方案
在現(xiàn)今社會中北斗衛(wèi)星導航技術的應用已經(jīng)滲透到各個產(chǎn)業(yè)，從傳統(tǒng)的交通、電力、金融、安防、測繪等行業(yè)，到新興的移動互聯(lián)、位置服務（LBS）等產(chǎn)業(yè)，都將位置和時間作為其產(chǎn)業(yè)化應用的重要元素。北斗行業(yè)及相關行業(yè)對衛(wèi)星導航專業(yè)人才的需求量極大。
高等院校還沒有把衛(wèi)星導航技術作為一個必修學科進行普及，涉及的教學工作或者是簡單一筆帶過，或者是枯燥的停留在紙面，學生很難在短暫的學習中真正掌握基本原理和應用知識。
北斗導航原理應用實驗室可以使課程教學變得真實生動，利用真實的衛(wèi)星信號和實驗環(huán)境完整展現(xiàn)書本上的課程內容，讓學生動手完成精心設計的一系列實驗，深入學習衛(wèi)星導航、組合導航、高精度定位的基本原理，同時結合物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進行應用實踐，滿足課程教學需求。
該實驗室可分為原理教學及實踐應用兩部分。
原理教學部分以北斗多模導航原理實驗平臺、北斗組合導航原理實驗平臺、北斗高精度定位原理實驗平臺、北斗接收機檢測維修實訓平臺，搭配控制計算機及衛(wèi)星信號轉發(fā)器、衛(wèi)星信號采集回放儀等設備，可滿足北斗導航原理、組合導航原理、高精度定位原理、物聯(lián)網(wǎng)實訓和自動駕駛實訓等一系列課程的教學要求。
實踐應用部分配備了國內主流產(chǎn)品及最新的前沿產(chǎn)品，包括北斗高性能接收機、北斗通用接收機、北斗高精度接收機、北斗組合導航接收機、北斗定位通信模塊、北斗智能手持終端、北斗車載監(jiān)控系統(tǒng)及監(jiān)控后臺系統(tǒng)等。通過對這些產(chǎn)品的實際操作使用，學生可以在最短時間內了解并學會使用北斗領域的最新產(chǎn)品，迅速提高實踐操作水平。
北斗導航教學應用實驗室效果圖如下圖所示：
實驗一：衛(wèi)星位置和多普勒頻移的分析與計算；
實驗二：實時傳輸誤差分析；
實驗三：衛(wèi)星信噪比與仰角關系分析；
實驗四：幾何精度因子的分析與計算；
實驗五：接收機位置解算；
實驗六：直角坐標與大地坐標轉換計算；
實驗七：UTC時間與本地時間轉換計算；
實驗八：NMEA-0183導航電文解析實驗；
實驗一：計算北斗/GPS衛(wèi)星三維位置；
實驗二：計算衛(wèi)星信號多普勒頻率；
實驗三：計算衛(wèi)星信號經(jīng)過電離層/大氣層產(chǎn)生的延時誤差；
實驗四：計算導航定位幾何精度因子；
實驗五：預測可視衛(wèi)星在軌道上的位置和多普勒頻移；
實驗六：計算接收機ECEF坐標系內的位置、時間；
實驗七：直角坐標與大地坐標轉換計算編程實驗；
實驗八：UTC時間與本地時間變換編程實驗。
圍繞北斗組合導航原理實驗平臺，學生可進行以下實驗，深入理解和掌握北斗慣性導航的工作原理和緊耦合、松耦合軟件算法。
實驗一：衛(wèi)星、慣性導航原始觀測量讀取實驗
實驗二：慣導器件零偏糾正與初始校準實驗
實驗三：接收機姿態(tài)計算實驗
實驗四：組合導航算法實驗
實驗五：定位精度統(tǒng)計與分析實驗
實驗六：藍牙模塊通訊實驗
實驗七：2G/3G/4G模塊通訊實驗
圍繞北斗高精度定位原理實驗平臺，學生可進行以下實驗，深入理解和掌握北斗高精度定位模塊的工作原理和使用方法。
實驗一：載波相位雙差實驗
實驗二：整周模糊度解算實驗
實驗三：整周跳變監(jiān)測修復實驗
實驗四：Base64編解碼實驗
實驗五：NTrip通訊與差分數(shù)據(jù)獲取實驗
實驗六：定位精度統(tǒng)計與分析實驗
實驗七：差分基準站搭建實驗
該部分實驗是由學生在計算機平臺上編寫北斗定位解算軟件，利用原始數(shù)據(jù)實現(xiàn)北斗定位解算，將定位結果在GIS地圖上顯示。
學生通過該部分實驗了解北斗GIS地圖，學習相關GIS知識。
實驗一：GIS地圖顯示實驗
實驗二：GIS地圖與位置監(jiān)控實驗
實驗三：GIS電子圍欄實驗
實驗四：GIS道路匹配實驗
實驗五：計算機平臺GIS實驗
3.6 物聯(lián)網(wǎng)綜合設計實訓
圍繞北斗物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓平臺,學生進行一系列物聯(lián)網(wǎng)綜合設計實訓，深入理解物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的基本原理和組成，掌握物聯(lián)網(wǎng)常用組件的使用方法，親手設計出具有實際應用價值的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。該系列實訓設計了如下實驗：
實驗一：安卓基本編程入門實驗
實驗二：傳感器組件應用實驗
實驗三：災害預警系統(tǒng)綜合實驗
實驗四：智能門鈴綜合實驗
實驗五：遠程醫(yī)療系統(tǒng)實驗
實訓一：北斗高精度衛(wèi)星導航接收系統(tǒng)在高精度（測量、測繪等）領域的應用實訓
實訓二：北斗定位通信模塊的應用在通信（電力、鐵路等）領域的應用實訓
實訓三：北斗多模智能手持終端在特殊（應急、邊防等）領域的應用實訓
實訓四：北斗多模智能車載終端監(jiān)控系統(tǒng)在交通（車載、船載等）領域的應用實訓
實訓五：北斗/INS緊密組合導航系統(tǒng)在航空、航天和航海等領域的應用實訓
