教学应用实验室方案
北斗导航教学应用实验室方案
在现今社会中北斗卫星导航技术的应用已经渗透到各个产业，从传统的交通、电力、金融、安防、测绘等行业，到新兴的移动互联、位置服务（LBS）等产业，都将位置和时间作为其产业化应用的重要元素。北斗行业及相关行业对卫星导航专业人才的需求量极大。
高等院校还没有把卫星导航技术作为一个必修学科进行普及，涉及的教学工作或者是简单一笔带过，或者是枯燥的停留在纸面，学生很难在短暂的学习中真正掌握基本原理和应用知识。
北斗导航原理应用实验室可以使课程教学变得真实生动，利用真实的卫星信号和实验环境完整展现书本上的课程内容，让学生动手完成精心设计的一系列实验，深入学习卫星导航、组合导航、高精度定位的基本原理，同时结合物联网系统进行应用实践，满足课程教学需求。
该实验室可分为原理教学及实践应用两部分。
原理教学部分以北斗多模导航原理实验平台、北斗组合导航原理实验平台、北斗高精度定位原理实验平台、北斗接收机检测维修实训平台，搭配控制计算机及卫星信号转发器、卫星信号采集回放仪等设备，可满足北斗导航原理、组合导航原理、高精度定位原理、物联网实训和自动驾驶实训等一系列课程的教学要求。
实践应用部分配备了国内主流产品及最新的前沿产品，包括北斗高性能接收机、北斗通用接收机、北斗高精度接收机、北斗组合导航接收机、北斗定位通信模块、北斗智能手持终端、北斗车载监控系统及监控后台系统等。通过对这些产品的实际操作使用，学生可以在最短时间内了解并学会使用北斗领域的最新产品，迅速提高实践操作水平。
北斗导航教学应用实验室效果图如下图所示：
实验一：卫星位置和多普勒频移的分析与计算；
实验二：实时传输误差分析；
实验三：卫星信噪比与仰角关系分析；
实验四：几何精度因子的分析与计算；
实验五：接收机位置解算；
实验六：直角坐标与大地坐标转换计算；
实验七：UTC时间与本地时间转换计算；
实验八：NMEA-0183导航电文解析实验；
实验一：计算北斗/GPS卫星三维位置；
实验二：计算卫星信号多普勒频率；
实验三：计算卫星信号经过电离层/大气层产生的延时误差；
实验四：计算导航定位几何精度因子；
实验五：预测可视卫星在轨道上的位置和多普勒频移；
实验六：计算接收机ECEF坐标系内的位置、时间；
实验七：直角坐标与大地坐标转换计算编程实验；
实验八：UTC时间与本地时间变换编程实验。
围绕北斗组合导航原理实验平台，学生可进行以下实验，深入理解和掌握北斗惯性导航的工作原理和紧耦合、松耦合软件算法。
实验一：卫星、惯性导航原始观测量读取实验
实验二：惯导器件零偏纠正与初始校准实验
实验三：接收机姿态计算实验
实验四：组合导航算法实验
实验五：定位精度统计与分析实验
实验六：蓝牙模块通讯实验
实验七：2G/3G/4G模块通讯实验
围绕北斗高精度定位原理实验平台，学生可进行以下实验，深入理解和掌握北斗高精度定位模块的工作原理和使用方法。
实验一：载波相位双差实验
实验二：整周模糊度解算实验
实验三：整周跳变监测修复实验
实验四：Base64编解码实验
实验五：NTrip通讯与差分数据获取实验
实验六：定位精度统计与分析实验
实验七：差分基准站搭建实验
该部分实验是由学生在计算机平台上编写北斗定位解算软件，利用原始数据实现北斗定位解算，将定位结果在GIS地图上显示。
学生通过该部分实验了解北斗GIS地图，学习相关GIS知识。
实验一：GIS地图显示实验
实验二：GIS地图与位置监控实验
实验三：GIS电子围栏实验
实验四：GIS道路匹配实验
实验五：计算机平台GIS实验
3.6 物联网综合设计实训
围绕北斗物联网综合实训平台,学生进行一系列物联网综合设计实训，深入理解物联网系统的基本原理和组成，掌握物联网常用组件的使用方法，亲手设计出具有实际应用价值的物联网系统。该系列实训设计了如下实验：
实验一：安卓基本编程入门实验
实验二：传感器组件应用实验
实验三：灾害预警系统综合实验
实验四：智能门铃综合实验
实验五：远程医疗系统实验
实训一：北斗高精度卫星导航接收系统在高精度（测量、测绘等）领域的应用实训
实训二：北斗定位通信模块的应用在通信（电力、铁路等）领域的应用实训
实训三：北斗多模智能手持终端在特殊（应急、边防等）领域的应用实训
实训四：北斗多模智能车载终端监控系统在交通（车载、船载等）领域的应用实训
实训五：北斗/INS紧密组合导航系统在航空、航天和航海等领域的应用实训
