北斗导航教学仪器完善北斗导航教学方案

莱特莱特北斗莱特北斗教学目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、北斗导航教学仪器 31、北斗导航教学实验箱 3（1）北斗导航教学实验箱介绍 3\o"CurrentDocument"（2）北斗导航教学实验箱可完成实验 4\o"CurrentDocument"（3）北斗/gps教学实验箱的功能特点： 4\o"CurrentDocument"2、卫星信号模拟器 5（1）卫星信号模拟器介绍 5（2）卫星信号模拟器应用 5\o"CurrentDocument"（3）卫星信号模拟器技术指标 63、卫星信号采集回放仪 6（1）卫星信号采集回放仪介绍 6\o"CurrentDocument"（2）卫星信号采集回放仪技术指标 74、北斗短报文开发一体机 7（1）北斗短报文开发一体机介绍 7\o"CurrentDocument"（2）北斗短报文开发一体机性能指标 85、卫星信号接收天线 8（1）卫星信号接收天线介绍 8\o"CurrentDocument"（2）卫星信号接收天线特点 8\o"CurrentDocument"（3）卫星信号接收天线性能指标 9\o"CurrentDocument"6、北斗教学软件 97、实验室高精度差分源 10（1）实验室高精度差分源介绍 10\o"CurrentDocument"（2）实验室高精度差分源应用 10\o"CurrentDocument"（3）实验室高精度差分源功能特点 118、信号转发系统 11（1）信号转发器介绍 11\o"CurrentDocument"（2）信号转发器技术指标 12\o"CurrentDocument"（3）信号转发器主要配件 12莱特北,一-■"■■■■:莱特北斗教学TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"二、北斗导航教学方案之GNSS卫星导航应用型实验系统 12\o"CurrentDocument"1、GNSS卫星导航应用型实验系统介绍 12\o"CurrentDocument"GNSS卫星导航应用型实验系统原理图 13\o"CurrentDocument"3、GNSS卫星导航应用型实验系统组成 13\o"CurrentDocument"4、GNSS卫星导航应用型实验系统实验内容 14\o"CurrentDocument"三、北斗导航教学方案之GNSS卫星导航原理型实验系统 14\o"CurrentDocument"1、GNSS卫星导航原理型实验系统介绍 14\o"CurrentDocument"2、GNSS卫星导航原理型实验系统原理图 15\o"CurrentDocument"3、GNSS卫星导航原理型实验系统组成 15\o"CurrentDocument"四、北斗导航教学方案之GNSS卫星导航研发型实验系统 16\o"CurrentDocument"1、GNSS卫星导航研发型实验系统介绍 16\o"CurrentDocument"2、 GNSS卫星导航研发型实验系统原理图 17\o"CurrentDocument"3、GNSS卫星导航研发型实验系统组成 17\o"CurrentDocument"4、GNSS卫星导航研发型实验系统实验内容 17QLAiTc莱特北斗教学北斗导航教学仪器完善北斗导航教学方案北斗卫星导航系统是我国自主研发，国家十三五重点科研项目。该系统已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域，产生显著的经济效益和社会效益。但北斗行业的人才缺失却在时刻制约着其快速发展，目前各大高校都在未雨绸缪，均开设了北斗导航教学相关课程。随着此类课程的开设，越来越多的学生开始接触到北斗导航教学方面，但由于课程的专业度及理论化使得学生对这类课程学习与掌握难度很大。为此各大高校及企业都在研究一套完善的北斗导航教学方案并配备合理的北斗导航教学仪器，希望通过此方案能够让北斗导航教学变得更简单更易学更有趣。一、北斗导航教学仪器想要学习北斗导航相关知识，只学习课本上的一些理论知识，是万万不行的，任何一门学科脱离了理论结合实践终究是学不完善的，所以学习北斗导航相关知识需要配备一些专业的仪器，通过理论学习再运用到实验中，才能活学活用。1、北斗导航教学实验箱（1）北斗导航教学实验箱介绍GPS/BD2导航应用实验箱是为配合GPS原理（BD2、Galileo、GLONASS类同）教学专门开发的实验平台。莱特北斗教学（2）北斗导航教学实验箱可完成实验通过本实验平台并结合3G无线模块、传感器模块、DTU模块、嵌入式安卓开发平台、云端管理平台等，可以模拟进行当下流行的应用，如车载定位、车辆监控、LBS位置服务、位置测量、高精度定位等多种应用实验。涉及到原理型教学，老师及学生可以进行GPS/BD2导航星位置解算、用户位置（PVT方程求解）解算、实时传输误差特性与解算、几何精度因子（DOP）物理意义及计算方法、导航星信噪比与导航卫星高度角关系等实验。为学生毕业后顺利进入卫星导航领域，从事GNSS教学、科研、高性能接收机开发、GPS专用芯片设计、卫星完好性监测、应用系统开发等工作奠定理论基础、积累实践经验。卫星导航信息解算原理实验平台，通过对接收机中的原始电文数据进行最小二乘法迭代解算，最终求出导航星位置及用户位置，让学生可以在真实的卫星信号数据下，进行实验和编程，掌握卫星导航接收机核心算法和导航解算过程。（3）北斗/gps教学实验箱的功能特点：设备实时接收真实的导航信号，解算用户PVT等相关信息；兼容接收GPSL1和北斗B1信号，能够实现双系统组合导航；以导航接收机信息处理实验为主导，提供相关软件的开源代码；导航信息处理软件采用模块化设计，提供接口标准，支持用户对各个信息处理模块进行二次开发；具有对比分析功能，可对用户二次开发模块的性能进行分析；莱特北斗教学配备仿真模块，可对导航信号处理全过程进行仿真。2、卫星信号模拟器（1）卫星信号模拟器介绍导航信号源是针对用户机设计开发、生产测试、教学演示、测试验收、故障诊断等应用而推出的导航信号源。产品模拟BD2、GPS、GLONASS卫星导航定位系统的导航信号，支持BD2B1、B3任意频点和GPSL1、GLONASSG1频点等最多三频点组合的射频仿真信号输出，提供高稳定度的1PPS脉冲信号和10MHz时钟信号输出，支持实时星历和外部星历参数输入，能满足各类BD2/GPS双模导航接收终端的测试需求。（2）卫星信号模拟器应用该系列产品有完整的军用信号支持能力，适用于各类军用导航终端的研制、生产、测试和检定。选配惯导仿真组件，可同时模拟卫星导航信号和惯导仿真信号，用于组合导航接收的研发、生成、检定。选配测试评估软件系统，可对接收机的定位、测试、授时、灵敏度和首次定位时间等指标进行实时测试和报表生成，实现无人值守的自动化测试。

莱特北斗教学(3)卫星信号模拟器技术指标EC.2Bl-BD2B九BD2加GPSLI.GLOBA鹫G1型号辘祭鼓最大速度；土式|下第1川七最丈M速庭；上1度01/2鼻大巾加速窿；±3』立01/31.-：।-.||：n”:r.：■ Y总道一致性：n.皿信号历班僧云电平百套值士一吕UH-±lGdfi分辩击ld2dB准;由料D.5dB■■,■■■?■＜：":"1j+lA";l：X：1-y■'ir-Jii|：\i：.:■■上一=汕二irli=.'：i,-t-)=.j?i'ii：.：|:i|r-ii.'-：1■..i除3、卫星信号采集回放仪(1)卫星信号采集回放仪介绍导航信号采集回放仪是一种射频信号高保真记录与回放设备，能够采集实际场景的导航信号，并在实验室内进行重复多次的回放，构建室内的真实信号测试场景。借助于高精度标定系统，基于导航信号采集回放仪的记录式测试系统还可实现对导航设备动态定位精度的定量化测试。

莱特北斗教学(2)卫星信号采集回放仪技术指标某隼回地信号筑点,：第L1、日R2Ex.：urP:；?；3，皿二u三二口二存储文件格式:二进到文件信号芾宽：邳回放位觐按如江进行回放采用谖；兆t采集输久接1：-n型，5"内愦电工I三^率；bJY回谕输出接口：H~E型存储速用:：Gb；3夕卜木母输弗匚：..,L/，口二w二：您近：二速工：，||：：".n ni：/xnn：/.-i内掰琥盘容蛋：£即(■盘盘整列)采■爰制智漉天缘步dBW郎±W4EdB通道间时延一差:E谢一整机平—功妙存佃时间：-5小广4、北斗短报文开发一体机(1)北斗短报文开发一体机介绍北斗短报文开发一体机(以下简称一体机)是专门为数据传输而研制的机型，采用收发天线、模块、核心主板一体化设计，集成了RDSS、RNSS天线、射频收发电路、功放电路、基带电路等，该产品集成度高、功耗低，配有专用的固定支架，安装使用极为方便。为适应海上、沙漠、野外等恶劣环境，一体机的设计充分考虑了防水、防盐雾、防腐蚀等要求。目前已经在气象、水利数据采集及传输，渔业船位监控和救援系统中得到广泛应用。

-- .•…”二微f山平士莱特北斗教学(2)北斗短报文开发一体机性能指标部分：射频输入频率：231-70士4一03阳工林迪抑制：cH射频输入电平:口。“打工i.u口抻晦定虔：优于5XU。-T接战灵耿度：-L1，6dBm工作电压；DC：+12-36V射频输出瓶率:-：1.615.66±d.OSMHi工作功耗：门小接收机h臼即发射机)发射功率：三即，5dBm协议版本：北斗用户数据接口机迎口版〔默认)可以扩展升锻为2工版调制相位误差:工3度RHS5部分:协议版本DJEA0L83,藻容北斗5、卫星信号接收天线(1)卫星信号接收天线介绍可以接收GPS、GLONASS和北斗频段的信号，天线具有高增益，良好的低仰角增益、广角圆极化和稳定的相位中心等特点适用于双系统、高精度测绘领域，广泛应用于大地测量、(2)卫星信号接收天线特点天线部分采用多馈点设计方案，保证相位中心与几何中心的重合，将天线对测量误差影的响降低到最小.天线单元增益高，方向图波束宽，确保低仰角信号的接收效果，在些遮挡较严重的场合仍能正常工作.

%1 ',莱特北斗教学（3）卫星信号接收天线性能指标频段GP5LI、ED2E1GLOWASSLI.,GPS12.BD2B2GLONASSL±、BD2E3晨大收益（dBi）fi.Qb.55.Q%.七匚口RHCP辑射方式半球状输出驻迪比轴比他-：耳目位中心（TUI）2茫三也.力।2噪声系数5”工作电压的3.3-5.5-L二二。一七工埼工柞温度也）-<:^---tb存播温度由）-5&--F80湿度95环冷窗6、北斗教学软件卫星导航教学软件主要以GPS和北斗卫星导航系统为对象，融合动画演示，仿真和真实数据演示，交互操作三种方式对卫星导航相关的基础知识和原理进行分类讲解。具体教学内容涵盖了坐标系、卫星轨道、定位原理、高程概念和时间系统等基础知识；卫星导航信号生成原理，接收机原理，测距原理及误差，典型最小二乘及卡尔曼滤波定位，定位精度评估及测速，差分定位及增强系统等。此教学仿真软件可广泛应用于大中院校的卫星导航辅助教学使用。目标教学对象为大学本科生或研究生；也适用于具备高中数学和物理知识，以及通信原理，信号与系统方面基础知识的各领域人士自学卫星导航技术。三雄交液定度激理WUU如物=白』?LlXfj.Ul立出,理.Ldhi号加3典沁丸司⑶也■前宜点P0T."n.nJ的亚胃肌।由密墨如■而上附；白.菱网0卜।W就・种工点p（I.T.工）“珥,以工力的融灯奔n占用即也显■吐怕皆一5SW»Tr粒■待在t.G・露上命眩■!就£.TK#gflDT3［酊也・用克点PtLT. t«.SiF即茹富为0■:严比修一顿的.万疆中下・UG*的上d需而星吊瓶由三I下E中H・定性“旧拌■也去掉一直.

0sg莱特' '' •・・”,：莱特北斗教学7、实验室高精度差分源(1)实验室高精度差分源介绍LT20096系列GNSS实验室高精度差分源是莱特公司自主研发的北斗、GPS、GLONASS三系统差分源。拥有优越的动态捕获性能及高精度载波相位解算，填补国内外市场空白。硬件尺寸、接口、数据指令与进口主板兼容。(2)实验室高精度差分源应用可广泛应用于GIS采集器、高精度测绘、航空航天、机械控制、系统集成、勘探、精准农业、交通、海洋、港口、气象、国防、科研院所、大专院校等行业的高精度差分定位与授时。

莱特北斗教学（3）实验室高精度差分源功能特点支持BDB1/B2/B3,GPSL1/L2/L5,GLONASSL1/L2三系统八频支持SBAS、RTD伪距差分支持单系统独立定位和多系统联合定位支持动态基站，可以用于二位定向、三维测姿兼容进口板卡的物理尺寸、电气接口以及指令报文可直接输出PJK平面坐标，易于各种系统集成及机械控制等支持定制化服务，可以满足不同行业应用的特殊需求100M内存数据存储，可自动记录原始数据高可靠的载波跟踪技术，大大提高了载波精度，为用户提供高质量的原始观测数据智能动态灵敏度信号跟踪技术，适应各种环境的变换，适应更加恶劣、更远距离的定位环境自定义高精简报文，易于数据传输及配套软件的应用开发8、信号转发系统（1）信号转发器介绍GNSS信号转发系统（LTH_TTS3080）主要由室外GNSS接收天线、低损耗电缆、室内GNSS发射天线、GNSS卫星导航信号控制器四部分组成。GNSS射频信号转发单元的功能是接收室外的GNSS导航信号，经放大、滤波等处理后，并将其实时无线转发到实验室内。GNSS信号转发系统设备少（只有三个独立设备）、设备连接简单（采用独立TNC接头），对实验室内GNSS接收终端的数量没有限制。

莱特北斗教学(2)信号转发器技术指标，信导控5JS(LTH_TTS3393_1)X白号探嵋(LTH_TTS30BO_E)机倡导演用笛(LTH_rTS3C6Ci_S)智率;GF3：L1：1575.^3±1010111如0昭3阳班既烟烟土⑪皿川Eg Wii±LCftk.iH兆1S3.52HHi±10Wii;毡出$35国mJ噎声至如WMDdB地五；一图JB~跳圣至祝昌；(StepIdBJ蚯i32-3W电法i3出接头方式N冰筠窜-GPS:Ll:157E.42±lt*Bij12:U:iaO2±lCfllLjED9;缸⑭自土LtfEhi哈iKiLld吐±10m山的1瓯强Hh.±101UiiL曝F=系赞二&L好墉莅1船土二田俄(|1万式「右旋酶化电与刖C电漫1W5nM力帮^曲：洲问野版率；GF9：Li:15?邑验上山昨L2：1227„60±JiUHs;贴湖LlSLttStlOIHi;BD2：Bl：：L56L.Ce6±iniff3；阻;1初忆14如山阳心B3： IH=±10Wf=：取弑；WLE;1母声系的；^l,8dBfii比；电疣；W伽A电,弱长雇；］口1£可变〕右号;ME确＜12)至3其毗熊:蝌对功率；(3)信号转发器主要配件信号转发主机一台，配置:信号覆盖面积2000平方米。信号转发机电源线一根，配置:电压220V、电流350mA。接收天线一只，配置:增益40dB、GPSL1/L2;GLONASSG1/G2;BEIDOU2B1/B2/B3;GALILEOE1.发射天线一只，配置:频率GPSL1/L2;GLONASSG1/G2;BEIDOU2B1/B2/B3;GALILEOE1.同轴电缆(LMR-400)二、北斗导航教学方案之GNSS卫星导航应用型实验系统1、GNSS卫星导航应用型实验系统介绍GNSS卫星导航应用型实验系统用于开展卫星导航应用的学习与实验。本实验系统方案分为室内和室外两部分。室内实验系统通过系列化的GNSS实验工具，将GNSS接收机OEM各部分功能进行3sHe,通廿■ , , 莱特北斗教学拆分、解剖，同时结合强大的嵌入式安卓开发平台，使教师及学生可以在真实设备、真实卫星信号环境下，亲自动手进行导航卫星应用实训。室外实验系统包括CORS差分站建设及车联网平台应用开发，使学生对高精度定位技术应用更深刻的理解。为学生毕业后，顺利进入相关领域、从事相关工作，提供坚实的理论基础及实践经验。GNSS卫星导航应用型实验系统可广泛应用于物联网专业、通信专业、测绘专业等专业的教学、实验以及产品开发。2、 GNSS卫星导航应用型实验系统原理图3、GNSS卫星导航应用型实验系统组成北斗/gps卫星导航信号转发系统LT20051北斗/gps应用型教学实验箱北斗/gps双模手持终端GNSS实验室高精度差分源（选配）北斗/gps高精度卫星接收天线北斗/gps车辆远程监控调度平台北斗短报文开发一体机（选配）卫星导航教学模块（选配）莱特北,一-■"■■■■: 莱特北斗教学4、GNSS卫星导航应用型实验系统实验内容北斗/gps定位原理实验（NMEA数据解析实验）高精度定位应用实验GIS应用实验北斗短报文通讯实验传感器应用实验惯导应用实验综合应用实验（北斗/gps车辆远程监控调度实验）安卓通讯基础实验北斗/gps手持机应用实验PC通讯基础实验三、北斗导航教学方案之GNSS卫星导航原理型实验系统1、GNSS卫星导航原理型实验系统介绍GNSS卫星导航原理型实验系统主要核心是LT-N-002原理型实验箱，是莱特公司为配合GNSS（BD2、GPS、Galileo、GLONASS）原理教学专门开发的原理实验平台。GNSS卫星导航原理型实验系统集成了安卓开发平台，老师或学生实验时，可以通过实验箱自成一体完成部分实验项目，同时也可以通过串口连接到PC机上，以便做更高级的算法实现。GNSS卫星导航原理型实验系统为学生提供开放式的实验环境，使学生可以在真实设备、真实卫星信号环境下，亲自动手进行实验和编程。从而把晦涩难懂的专业性知识，可以直观的进行展示与理解。本实验系统可广泛应用于教育领域辅助卫星导航原理教学，也可以实现所有应用型实验，同时还可用于科学研究与和卫星导航应用产品研发。

莱特北斗教学2、GNSS卫星导航原理型实验系统原理图3、GNSS卫星导航原理型实验系统组成GNSS卫星导航信号模拟器GNSS实验室高精度差分源北斗/gps双模手持终端LT20052北斗/GPS卫星基础原理型实验箱GNSS卫星导航卫星信号转发系统GNSS中频信号采集回放仪北斗短报文开发一体机北斗/gps车辆远程监控调度平台GNSS高精度卫星接收天线卫星导航教学模块（1）GNSS卫星导航原理型实验系统实验内容支持应用型实验箱所涉及的实验项目几何精度因子（DOP）实时计算与分析实验GPS/BD导航星位置结算及结果分析实验ECEF坐标系与地理坐标系转换实验用户位置结算（PTV方程求解）及结果分析实验UTC时间、GPS时间、本地时间转换实验莱特北,一-■"■■■■:莱特北斗教学实时传输误差计算及特性分析实验GPS/BD2信号快速捕获仿真实验导航信号噪比与导航卫星高度角关系实验GPS/BD2信号跟踪仿真实