北斗衛星導航定位虛擬仿真實驗是陝西科技大學建設的虛擬仿真實驗課程。
基本介紹
- 中文名：北斗衛星導航定位虛擬仿真實驗
- 建設院校： 陝西科技大學
- 課程負責人： 王海燕
- 授課教師：李慧貞、馬令坤、王明偉、李秦君
課程性質,教學目標,
課程性質
課程背景
北斗衛星導航系統是我國自主建設運行的國家時空基礎設施,國家信息化的重要基礎設施,經濟、國防、國土和公共安全的重大技術平台和戰略威懾資源,也是建設和諧社會、服務大眾、提升人民生活質量的重要工具;期位功能廣泛服務於國家安全、社會經濟和大眾生活。
教學目標
通過實驗,使學生掌握北斗衛星導航定位系統的組成與定位原理、衛星導航信號的產生與傳輸機理、接收機的結構與定位性能測試分析方法等;
通過實驗,使學生掌握空間定位問題數學模型的建立方法,理解非線性方程組的最小二乘求解原理;使學生掌握微波暗環境下,實驗系統的設計和性能研究方法與定位性能變化的基本規律;使學生深入理解北斗信號的組成與接收機的原理,掌握典型接收機的基本結構和測試方法;
通過實驗,培養學生套用所學專業理論開展工程背景下問題的分析與數學建模能力、工程問題的實驗設計、數據採集與分析的研究能力;培養學生的自主學習和研究能力,培養學生的家國情懷,提升從事北斗系統建設和套用人才的知識和能力;
通過實驗,使學生理解套用虛擬仿真技術在解決複雜工程問題的優勢。具體實驗課程教學目標如下:
目標1 :
學習北斗衛星導航系統組成、定位工作原理及典型套用等知識,分析北斗系統定位實現的通信流程,培養學生具備通信系統觀,引導學生學習”北斗精神”, 激發學生建設和套用北斗系統的使命感。
目標2 :
了解北斗衛星導航系統的坐標和時間基準,理解偽距與鐘差的概念;利用衛星的位置坐標信息、從衛星到待測點的距離信息，讓學生掌握觀測方程組的建立方法;結合實際北斗接收機的接收數據與虛擬全景技術,掌 握計算待測點位置坐標的疊代方法;培養學生綜合套用所學數學、物理及專業知識針對工程問題的建模能力,通過查閱相關文獻,在理解非線性方程組的求解方法中,增學生的自主學習能力。
目標3 :
通過微波暗室環境中北斗定位性能的實驗研究,使學生了解北斗導航定位性能測試平台的組成,包括測試控制與評估系統、射頻信號仿真系統、測試環境(微波暗室)、接收 系統等部分的功能;根據實驗方案在微波暗室測試環境下構建接收機定位性能測試實驗系統,安全地開展實驗,培養學生系統觀思維和動手實踐能力;能夠套用北斗導航數據仿真軟體,在實驗條件(干擾和環境)多路徑下進行實驗設計,能正確地分析實驗數據,分析接收機定位精度和結果;培養學生套用仿真軟體的自主學習能力、實驗設計和實驗研究能力;能夠對接收機定位性能變化的規律進行分析和解釋,並通過信息綜合歸納得到環境和干擾因素對接收機定位結果和精度的影響及規律。
目標4 :
通過接收機實驗,使學生理解北斗衛星B1I導航信號的生成和信號規範;北斗接收機結構和功能;掌握頻譜儀分析北斗衛導航信號載波頻率和頻寬等特性參數的方法;會構建北斗接收機和接收機定位實驗系統,並根據實驗結果分析定位精度。培養學生系統觀能力、實驗系統的構建能力、測量儀器的使用能力、以及綜合套用所學知識分析問題解決問題的能力。
