导航技术基础实验报告汇总

《导航技术基础》实验报告

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南京理工大学自动化学院

目录

实验一全球定位系统（GPS）实验 (2)

实验二陀螺仪原理实验 (4)

实验三 HMR3300传感器实验........................... (7)

实验四C100航向传感器实验... ... ... . (9)

实验一全球定位系统（GPS）实验

一. 实验目的

1、熟悉GPS的结构和工作原理；

2、熟悉GPS信号串口传输技术；

3、掌握GRMIN公司GPS25LP OEM板实验系统。

二. 设备清单

(1) GPS25LP OEM板1套

(2) 开关电源 1个

(3) 五金工具 1套

(4) 万用表 1只

(5) 《GRMIN公司GPS25LP OEM板技术资料》 1本

*上课期间，实验设备由组长保管，上课期间遗失或损坏的器件须按原价赔偿。

三、课堂要求

(1) 课前认真预习，精心准备；

(2) 在不损坏器件或愿意赔偿的情况下自由使用器件；

(3) 不同小组的器件不要混用；

(4) 课后整理桌面；

(5) 不在课堂做任何与学习无关的事；

(6) 课后认真填写实验报告。

四、注意事项

(1) 轻拿轻放加GPS实验系统，防止摔落地面；

(2) 避免直接接触GPS实验系统电路板；

(3) 禁止带电插拔；

(4) 常见问题的处理，参见技术手册。

五、实验内容与步骤

1、GPS实验系统电路连接

(1) 将GPS天线接入电路板；

(2) 检查电路连接是否正确；

(3) 将GPS天线放至窗外；

(4) 接通外接开关电源；

(5) 记录所在位置的经纬度、高度、星数。

六、实验报告内容

1、记录从GPS接收到数据

2、数据分析

当前时间：3时23分40秒

实验室经度：11851.4462E

实验室纬度：3201.6107N

卫星编号：12 21 31

卫星数量：3

其他信息：

GPS状态：正在估算；水平精确度：4.2；海拔高度：87.3米；大地水准面高度：2.3；GPGGA校验和是43；

定位模式：手动自动2D/3D；定位类型：2D定位；HDOP水平精度因子：4.2；VDOP垂直精度因子：4.2；

总的GSV语句电文数：3；可视卫星总数：9；仰角：45度；方位角：96度；

七、思考题

根据GPS的工作原理和特性，分析如何利用两个或多个GPS系统协同工作提高测量精度。

差分GPS：在一个测站对两个目标的观测量、两个测站对一个目标的观测量或一个测站对一个目标的两次观测量之间进行求差。其目的在于消除公共项，包括公共误差和公共参数。

以位置差分为例，这是一种最简单的差分方法，任何一种GPS接收机均可改装和组成这种差分系统。安装在基准站上的GPS接收机观测4颗卫星后便可进行三维定位，解算出基准站的坐标。由于存在着轨道误差、时钟误差、SA影响、大气影响、多径效应以及其他误差，解算出的坐标与基准站的已知坐标是不一样的，存在误差。基准站利用数据链将此改正数发送出去，由用户站接收，并且对其解算的用户站坐标进行改正。最后得到的改正后的用户坐标已消去了基准站和用户站的共同误差，例如卫星轨道误差、 SA影响、大气影响等，提高了定位精度。以上先决条件是基准站和用户站观测同一组卫星的情况。位置差分法适用于用户与基准站间距离在100km以内的情况。

另外差分GPS还有伪距差分和载波相位差分。

实验二陀螺仪实验

一. 实验目的

1、熟悉陀螺的结构和工作原理；

2、熟悉陀螺信号处理技术；

3、掌握Horizon陀螺实验系统。

二. 设备清单

(1) Horizon陀螺 1个

(2) 开关电源 1个

(3) 五金工具 1套

(4) 万用表 1只

(5) 《Horizon陀螺技术手册》 1本

*上课期间，实验设备由组长保管，上课期间遗失或损坏的器件须按原价赔偿。

三、课堂要求

(1) 课前认真预习，精心准备；

(2) 在不损坏器件或愿意赔偿的情况下自由使用器件；

(3) 不同小组的器件不要混用；

(4) 课后整理桌面；

(5) 不在课堂做任何与学习无关的事；

(6) 课后认真填写实验报告。

四、注意事项

(1) 轻拿轻放陀螺，防止摔落地面；

(2) 避免直接接触陀螺输入、输出接口；

(3) 禁止带电插拔；

(4) 常见问题的处理，参见技术手册。

五、实验内容与步骤

1、陀螺外围电路

(1) 将陀螺接入电路板；

(2) 检查电路连接是否正确；

(3) 接通外接开关电源；

(4) 利用万用表测量并记录陀螺输入电压、静止状态下的输出值。

2、沿转轴运动特性测量

(1) 检查电路连接；

(2) 沿陀螺转动轴顺时针由慢至快转动陀螺；

(3) 沿陀螺转动轴逆时针由慢至快转动陀螺；

(4) 分别利用测量软件测量并记录陀螺的输出值。

3、倾斜运动特性测量

(1) 检查电路连接；

(2) 分别沿与陀螺转动轴约30O、45O、90O倾角顺时针由慢至快转动陀螺；

(3) 分别沿与陀螺转动轴约30O、45O、90O倾角逆时针由慢至快转动陀螺；

(4) 利用测量软件测量并记录陀螺的输出值；

(5) 分析数值的正确性。

六、实验报告内容

1、根据实验数据绘制陀螺特性曲线