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上海紫航电子科技有限公司
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ZH-200A综合实验平台，由实验平台的硬件和上位机软件两部分构成，硬件部分可以*独立工作。硬件部分主要由GPS/北斗有源全向天线，GPRS天线，显示解算信息的LCD触摸屏，惯导组件；上位机软件部分，能够进行数据采集，进行开源实验，循序渐进的实验步骤和简单易懂的可视化操作。
GPS/北斗综合实验平台
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*工具
一、功能描述
ZH-200A综合实验平台，由实验平台的硬件和上位机软件两部分构成，硬件部分可以*独立工作。硬件部分主要由GPS/北斗有源全向天线，GPRS天线，显示解算信息的LCD触摸屏，惯导组件；上位机软件部分，能够进行数据采集，进行开源实验，循序渐进的实验步骤和简单易懂的可视化操作。
ZH -200A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。
二、实验平台和上位机软件的使用
1、实验平台的使用说明
在实验平台上，每个部件都有相应的说明，表示不同的功能和作用，比如电源 插座，电源开关，信号输出接口，开关按钮，GNSS 天线接口和 GPRS 天线（已内 置）。其中，实验平台突出来的惯导部件，可以通过手动摇转，来观测姿态变换。 在开机上电前，需要检查一下天线是否连接，特别是 GNSS 天线需要摆放到能够接 收到卫星信号的位置，并且要保证在单系统四颗卫星以上，才能够出解算结果，接 收到的卫星数量越多，解算的结果就越精确，所以，对于教学实验室和科研实验室 的室内环境，建议安装 GPS/北斗卫星信号转发器，以保证信号的接收质量，确保 解算结果的精度。
位于配件单元的位置，有相应的连接接口以及电源开关等，如下图所示：
在实验平台的液晶屏幕窗口，在接下来的实验和操作中，将出现相应的窗口信息来配合实验，液晶屏是触摸屏，可以通过点击图标进行使用操作。
下图为单独 GPS 定位信息，显示相应的解算结果；包括了纬度，其中 N 代表北纬（S，代表南纬）；经度，其中 E 代表东经（W，代表西经）：高度，DOP 值，UTC 时间；点击返回图标，回到主界面。
下图为单独北斗定位信息，显示相应的解算结果；与GPS定位的信息说明*，这里不再多做说明。
下图为 GPS 和北斗的联合定位信息，显示相应的解算结果；与 GPS 定位的信息说明*，这里不再多做说明。
下图为惯性器件的姿态信息，我们通过摇动实验平台上的惯导器件，来实现载体姿态空间的三维变化。
对于液晶触摸屏上的信息，是*独立的，同时也是真实的信息。如果不连接上位机软件，我们可以通过上位机来了解GPS/北斗的定位结果，同时也可以了解他们的联合定位的结果，不同模式在进行定位切换的时候，都是冷启动的状态， 也就是说，定位需要一定的时间，一般情况下小于一分钟。
三、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。
四、系统组成及各部分主要作用
部件名称
| 描述 |
GPS L1/BDS B1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 | 用于实时显示当前的GPS/BDS卫星系统的定位信息，UTC时间信息，DOP值，惯导组件的动态姿态信息。 |
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 | 提供八个循序渐进的实验，卫星轨道计算软件；电离层、大气层、相对论误差计算软件；定位精度因子计算软件；可视卫星预测软件；接收机位置、速度、时间解算软件；惯导姿态测量软件；GPRS信息发送和接收，以及上网服务软件。 |
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
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配置一个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 | ZH200A | 8-10台 | 基础配置 |
2 | 卫星信号转接器
| WD100 | 1-2台 | 基础配置 |
3 | 多通道GPS信号模拟器 | 5000A | 1 | 2、3选一 |
4 | 高精度卫星接收机 | SS600 | 1 | 研发类 |
5 | RTK基准站 | MS650 | 1 | 研发类 |
6 | 双天线侧向标定系统 | SS317 | 1 | 研发类 |
7 | GNSS/INS 组合导航接收机 | ZH2000 | 1 | 研发类 |
8 | 惯性测量单元 | IMU200 | 1 | 研发类 |
9 | ARM9开发板卫星导航开发板 | WDK600 | 8-10个 | 研发类 |
10 | GNSS高精度卫星接收机开发板 | WDK500 | 1-2个 | 基础配置 |
11 | 上门安装调试费培训 |
| 次 |
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说明：序号 1、2为基础配置，其它为选项配置
实验室配置示意图
北斗/GPS 主要技术指标 |
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工作频段 | GPS L1 & BDS B1 |
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码序列 | C/A码 |
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GPS卫星信号接收能力 | GPS / BDS卫星信号 |
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热启动时间 | ≤2秒 |
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冷启动时间 | ≤60秒 |
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zui大加速度 | 4g |
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zui大速度 | 515米/秒 |
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zui大高度 | 18000米 |
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水平位置精度 | 3米（GPS），5米（BDS） |
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垂直位置精度 | 10米 |
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天线接口 | SMA |
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