通过实验揭示GPS/北斗接收机内部核心技术
大中专院校实验室首选工具
一、功能描述
BGE220A综合实验平台，为学生提供开放式的实验环境，使学生在真实设备、真实卫星信号环境下，亲自动手进行实验和编程，理解单向测距原理，掌握GPS测量误差和信号传输误差特性，掌握实时GPS卫星轨道计算方法，理解DOP的物理意义、掌握其计算方法及应用特性，掌握GPS卫星位置及Doppler频移的预测方法等接收机核心技术，理解惯导器件组成，以及工作原理和特性，同时与卫星导航定位进行组合定位的意义，掌握GPRS的工作原理，理解无线通讯在未来物联网等领域应用的实际意义。
通过实验，使学生加深对GNSS、惯导、GPRS系统结构、工作原理、工作过程的理解，掌握GNSS接收机核心算法和导航解算过程。提供开源代码程序，让学生更深入的理解和掌握卫星导航算法中的精髓，同时也是为一些二次开发提供了算法支持。
通过实验，使学生加深对GNSS、惯导、GPRS系统结构、工作原理、工作过程的理解，掌握GNSS接收机核心算法和导航解算过程。提供开源代码程序，让学生更深入的理解和掌握卫星导航算法中的精髓，同时也是为一些二次开发提供了算法支持
二、适用范围
适合大中专院校，导航、通信、测绘等专业的本科生、研究生。北斗/GPS基础教学实验、本科生毕业设计、硕士生课题研究。专业研发卫星导航的科研人员也能快速入门
三、系统组成及各部分主要作用
部件名称
描述
GPSL1/BDSB1有源全向天线
用于接收实时GPS/BDS卫星信号。
GPRS天线
接收GPRS无线信号
信息显示液晶触摸屏
惯导组件
通过手来摇动组件，实时显示姿态的三维变化。
GPRS模块
用于接收GPRS信号，并且来实现短信及上网服务等功能。
GPS/BDS基带设备
用于对GPS/BDS卫星信号进行实时基带信号处理，为导航解算做前序准备工作。
上位机软件
开源实验程序
更深入的了解卫星导航设备的系统构成，熟悉导航终端的内部算法，同时结合惯导和无线通信网络，拓展应用思路。
实验内容
实验一：空间卫星观测；实验二：GPS/北斗数据采集与解析；
实验三：实时卫星坐标计算；实验四：接收机高精度定位和测速；
实验五：定位精度因子DOP值；
实验六：电离层、对流层、时钟误差计算；
实验七：INS载体姿态测量；
实验八：GSM实验
四、配置一个功能完善的卫星导航实验室需要基本设备：
序号
实验室配置设备
型号
数量
备注
1
GPS/北斗综合实验平台实验箱
BGE2200A
8-10台
基础配置
2
卫星信号转接器
WD100
1-2台
3
多通道GPS信号模拟器
5000A
2、3选一
4
高精度卫星接收机
SS600
研发类
5
RTK基准站
MS650
6
双天线侧向标定系统
SS317
7
GNSS/INS组合导航开发板
ZHDK3000
8
惯性测量单元
IMU200
9
ARM9开发板卫星导航开发板
WDK600
8-10个
10
GNSS-RTK一键式基准站
MS800A-ED
1个
11
上门安装调试费培训
次
说明：序号1、2为基础配置，其它为选项配置
五、实验室配置示意图
系统配置：实验箱内置主要组件◆GNSS天线：用于接收北斗/GPS卫星信号；◆GNSS接收板：用于对GPS和北斗卫星信号进行实时基带信号处理，并提供相应的原始数据，为各种教学实验做准备；◆GPRS模块及天线：用于提供GSM信息收发功能；◆蓝牙模块：用于和安卓平板电脑或手机通讯；◆惯导组件：用于提供惯性原始数据及载体姿态信息；◆控制器：用于通讯与协调等；◆触摸显示屏：用于实验功能切换、显示实验数据及结果等功能。.外部配置组件◆安卓平板电脑：用于显示平台提供的解算结果，比如GPS定位，北斗定位结果，载体姿态测量结果等；◆通用计算机系统：用于实验平台软件运行，完成解算、显示、仿真等操作（选购）；◆433M无线电台：用于接收发送差分信号和通讯；◆GNSS卫星信号转发器：用于转发放大外部GNSS接收天线的卫星信号；◆GNSS卫星信号模拟器：用于模拟卫星信号（选购）；◆GNSS参考基准站：用于提供RTCM2.3和RTCM3.0差分信号。
软件界面：C语言编写的北斗GPS软件应用界面
实验箱技术指标和参数：
1、GNSS天线：用于接收多模多频卫星信号；GPSL1/L2、GLONASSL1/L2、BDSB1/B2/B3
2、GNSS接收板卡：提供卫星基带信号处理、原始数据及标准语句等；
单点定位精度：1.5m（RMS）；
SBAS精度：0.6m（RMS）；
差分定位精度：0.02m（RMS）
授时精度：20ns
信号跟踪：冷启动：<50s；
温启动：<30s；热启动：<15s；
信号重捕获：<2s
GNSS差分定位≤0.02米
3、GPRS模块：提供GSM信息收发功能；
工作频率：GSM850M、EGSM900M、DCS1800M、PCS1900M，自动搜索
SIM卡接口：支持1.8/3VSIM卡
发射功率：2W（GSM850M、EGSM900M）1W（DCS1800M、PCS1900M）
内置天线
4、无线电台模块：接收差分数据；工作频率433M，发射功率1W，波特率9600bps，
5、蓝牙模块：连接平板电脑或移动设备，如手机等；
符合标准IEEE802.15，工作频率2.4GHz，带宽为1Mb/s。
6、惯导测量单元：提供惯性测量原始数据及载体姿态信息；
速率陀螺测量范围：±2000°/sec
速率陀螺零偏稳定性：±0.2°/sec
加速度计测量范围：±2g
加速度计零偏稳定性：±0.003(±2g)g
加速度计非线性：0.2%
7、控制器：实验箱主控制测量设备；
32位Cortex-M3内核+高速FPGA
8、触摸显示屏：实验功能切换、显示实验数据及结果等；
5寸电容式触摸屏；
FPGA纯硬件读写刷屏；
16位真彩色RGB显示（64K）；
9、电源及接口：
电源电压：12VDC
负载电流：<2A
其它配置设备（实验箱之外的配置）
1、高精度GNSS天线：用于接收多模多频卫星信号；
增益32dB
GPSL1/L2；GLONASSG1/G2；BEIDOU2B1/B2/B3；GALILEOE1
2、GNSS卫星信号转发器：转发放大外部GNSS接收天线的卫星信号。
接收和发射频率：GPS:L1:1575.42±10MHz；L2:1227.60±10MHz；
GLONASS:L1:1602±10MHz；BD2:B1:1561.098±10MHz；B2:1207.14MHz±10MHz；B3:1268.52
MHz±10MHz；
驻波：≤1.5：1
噪声系数：≤1.5dB
接收电路增益：32±2dB
发射电路增益：26±2dB
极化方式：右旋圆极化
电压：12VDC
电流：≤100mA
电缆线长度：30M（可变）
3、GNSS参考基准站：向实验箱提供差分信号，配合高精度定位实验。
信号跟踪：120通道，GPSL1C/A码L1/L2P码，BDSB1/B2I支路C码GLONASSL1；SBAS:
WAAS,EGNOS,MSAS；Galileo可选
精度指标（GNSS）：定位精度：水平：±(2.5+1×10-6×D)mm，垂直：±(5+1×10-
6×D)mm
冷启动：<50s；温启动：<30s；热启动：<15s；信号重捕获：<2s
数据格式：CMR/CMR+，RTCM2.3，RTCM3.x等；
射频接口：TNC
电源电压：12V
通讯接口：RS232(可转接标准以太网)
数据更新率：差分数据输出：1Hz
4、安卓平板电脑：显示测量数据、实验界面及解算结果等。
5、通用计算机系统：用于实验平台软件运行，完成。
传真:0791-86393309
地址.:江西省南昌市青山湖区北京东路南昌工程学院D座206室