随着导航技术的不断发展和大量应用，国内高校很多都已经开设了导航及相关专业，但是长期以来都没有一个系统的行之有效的教学实验系统，尤其是和组合导航相关的教学实验系统更是空白。对此上海紫航电子科技有限公司同上海交通大学合作开发了适用于导航、制导、控制、无人车/船/无人机、自动驾驶、智能交通、智能控制、物联网通讯等专业的组合导航教学实验系统。 1. 组合导航开发实验系统的组成   组合导航实验系统，由一套教学用RTK基站和一套组合导航实验开发板组成。 本系统由RTK基站MS800A-ED、GNSS/INS组合导航教学实验开发板ZHDK3000A）、GNSS天线（AH3226  2只）、无线电台及其天线、JLINK开发仿真器及相关电缆、以及相关配套实验开发说明文档等组成。实验系统配备标准便携实验箱，携带方便，可随时展开实验和及时撤收实验。   2.系统性能和技术指标 该系统能实现模拟组合导航过程，在室外开阔地带实验，（具有卫星信号良好的状态下）可以开展高精度卫星定位原理实验和GNSS/INS 组合导航实验。 航向角0-360度 滚动角±180度 姿态角分辨率0.05度 位置精度0.25m 速度精度0.02m/s 更新率100HZ 连接RTK基站，能达到厘米级的高精度定位。 1）定位精度（GNSS）： RTK定位精度：2cm+1ppm（RMS） 2）航向精度指标：测量范围：0~359.99°，全温度的静态精度：0.3°，动态精度：0.5°，角分辨率：0.05°（GNSS双天线辅助，基线长>1米） 3）姿态精度指标：测量范围：俯仰角±90°，横滚角±180°，全温的静态精度：<0.3°，动态精度：0.5°，分辨率：0.05°（GNSS辅助） 4）速度精度：<0.1m/s 5）授时精度： 20ns（RMS） 6）准备时间：（数据稳定）120s（空旷无遮挡） 7）数据格式：标准NMEA-0183 ，CMR/CMR+，RTCM2.3，RTCM3.0，自定义数据格式 8）通讯接口：2个RS232 9）蓝牙：4.0 10）数据更新率： >50Hz 11）电气特性：输入电压：5V～36V DC（推荐12V DC），功耗：小于5.0W 3. 组合导航演示系统各分系统的构成 3.1GNSS/INS组合导航教学实验开发板（ZHDK3000A） ZHDK300A是一款GNSS/INS组合导航教学实验开发板，它是实验系统的核心部分，该硬件实验开发板用于组合导航核心算法的教学实验。 硬件资源主要包括有高性能板载惯性测量单元和高精度GNSS双天线接收机，处理器采用目前流行的ST公司STM32F405RG主频168MHz的ARM核处理器，板子上预留SWD仿真和烧写接口，外接4路串口，支持SD卡存储，同时支持蓝牙通信。ZHDK3000A外观图如图1-1所示。      （a）开发板外观图                           （b） 装壳外观图   图1-1  ZHDK3000A外观图 3.1.1GNSS天线（AH3226） 为了便于应用于无人机、智能小车，GNSS天线采用结构小、重量轻的设计，采用八臂四馈零相位技术，保证了高精度和高可靠性，支持进口和国产的大部分RTK高精度GNSS接收板卡，AH3226天线外形如图1-3所示。   顶视图                              侧视图 图1-2  GNSS天线AH3226 性能指标： 支持定位信号 BDS：B1、B2、B3 GPS：L1、L2 GLONASS：G1、G2、G3 GALILEO：E1、E5B 极化方式 右旋圆极化(RHCP) 天线轴比 <2dB（天顶位置） 水平面覆盖角度 360° 天线单元最大增益 ≥5dBi 输入阻抗 50Ohm LNA增益 26dB±2dB 噪声系数 ≤2dB 输出端口驻波比 ≤2.0 带内增益平坦度 ±2dB 总增益 36dB±2dB 工作电压 3.0~16VDC 工作电流 23~35mA 接口类型 SMA线缆（线长0.50米） 工作温度 -40°C~+85°C 存储温度 -55°C~+85°C 相对湿度 5%~95%（无凝结）       3.1.2 无线电台 无线电台 ZH61-DTU-433T17D是高速型433M无线数传电台，内置高性能单片机和高速无线RF芯片，串口透明传输，工作在425～450.5MHz频段（默认433.0MHz），发射功率 50mW 。   图1.3  无线数传电台 支持高速连续传输，不限收发数据包长度； 数据连续不断帧分包，完美支持 数据连续不断帧分包，完美支持 ModMod Bus 协议； 支持传输密文有效提高用户数据的保性； SMA -K接口，可方便连接同轴电缆或外置天线接口。   3.1.3DAP仿真器 DAP仿真器支持下载和在线仿真程序，支持XP/WIN7/WIN8/WIN10这四个操作系统，免驱，不需要安装驱动即可使用，支持KEIL和IAR直接下载。（详见配套文档）   图1-4  DAP仿真器  GNSS/INS组合导航实验开发板ZHDK3000A GNSS/INS组合导航教学实验开发板ZHDK300A是实验系统的核心部分，该硬件实验开发板用于组合导航核心算法的教学实验，ZHDK3000A结构组成如图1-6所示。       图1-5  ZHDK3000A组成图 ZHDK3000A配置有高性能的板载惯性测量单元IMU，采用ADI公司的ADIS16365，性能优异，稳定可靠。卫星接收模块采用诺瓦泰高精度GNSS双天线接收板卡OEM718D，支持高精度RTK，配合上海紫航电子科技有限公司的参考基准站，能使系统实验精准可靠。 3.1.4高性能惯性测量单元ADIS16365 ADI公司的MEMS惯性测量单元 (IMU) ADIS16365模块以多轴方式组合精密陀螺仪、加速度计，即便是在极为复杂的应用和动态环境下，也能可靠地检测并处理多个自由度(DoF)。惯性测量单元ADIS16365模块出厂已经进行了完整的校准、嵌入式补偿和传感器处理。   图1-6  惯性测量单元 (IMU) ADIS16365 ADIS16365的主要特点： 三轴数字陀螺仪测量范围：±300°/秒 正交对准精度：<0.05° 三轴数字加速度计测量范围：±18 g 启动时间：180 ms 休眠模式恢复时间：4 ms 校准温度范围：-40°C~+85°C 带宽：330 Hz 数据输出速率：>100Hz 内部嵌入式温度传感器 ADIS16365器件均为完整的惯性系统，内置一个三轴陀螺仪和一个三轴加速度计，各传感器器件均集业界领先的MEMS技术与优化动态性能的信号调理功能于一体，出厂校准针对各传感器的灵敏度、偏置、对准和线性加速度（陀螺偏置）进行校准。因此，各传感器均有其自己的动态补偿公式，可提供精确的传感器测量。

随着媒体技术的发展，直播、短视频等新媒体技术已经深入到各行各业，因此对传媒高校的全媒体技术培训有着越来越高的要求，校园教学信息技术化的发展，使校园实训系统这一新型的教学方法也逐步进入高校，为高校的教学活动添光增彩。实训练习不单是传统教学模式的重要补充，更是完善教学体系、提高学生实操能力，动手能力的重要途径。趣看院校实训平台应运而生，方案满足基础和高阶视频制作的实训需求，覆盖融媒体生产的所有环节，学生在老师的指导下充分地实践与专业媒体机构生产相似的全过程。

平台介绍： 立方幻境虚拟仿真教学管理平台旨在构建资源共建、共享、教研一体的教学新模式，理论与实践教学结合，师生可通过PC、移动终端接入，可获得对应授权范围内的教育资源和教学应用。 平台特点： 教师端：可通过教师端开展教学活动，如发布课程、课程直播、收发作业、组织考试、发布教学资源，教师个人资源管理等。通过平台大数据可了解和指导学生的学习情况与进度。 学生端：实现在平台的学习功能，包括选择直播或录播课程，接收查看通知、查询教学资源、完成作业、考试、教学互动等。 一、示教：多种信息化技术手段融合，多种展现方式，理论示教教学。 二、练习：虚拟仿真软件，不受场地、时间、空间限制，学生自主练习，释放教师反复授课的时间。 三、实操：通过5G+VR\AR\MR技术，虚拟与真实重叠，虚拟与真实交付，亦真亦假，既有虚拟模拟，又有真实操作。   

涵盖工业通信领域三大主流技术：工业以太网、工业总线、工业无线，分别选用了能耗监测，生产管理，物流监管三个应用场景辅助工业通信教学平台教学。

仿真现实的工业设备和自动化生产线，帮助学生快速掌握自动化生产线关键技术、智能装备与产线智能化、PLC虚拟组态和仿真、工业数字孪生技术和工业场景应用等知识。

针对下肢残障人士恢复运动能力的需要，北京大学工学院项目团队开展学科交叉研究，首次提出并实现具有柔性可控关节和分段平脚的智能动力假肢，并研制出目前国际上重量最轻的动力小腿假肢。研发团队提出基于本体感觉的多层控制机制，实现智能小腿假肢的流畅运动和对复杂地形的自主适应，并在国际上首次提出基于人体电容信号实现下肢运动意图识别的方法，为人与假肢融合控制提供了全新的研究手段。

头盔（安全帽）是施工现场必须佩戴的安全防护装备。在需要交流通信和监 督等需求的场景，手机、对讲机以及监控设备虽能实现部分功能，但操作不便， 且监控设备存在死角。在头盔这一必备装备基础上进行功能延伸，开发可穿戴设 备，不仅能有效实现相关功能，而且可以解放双手，不影响正常施工操作。团队 针对不同层次需求，主要研发三款智能头盔产品： 普惠版智能头盔：具有语音对讲功能，特别是吵杂环境中，可便于现场工人 可靠沟通、交流； 精英版智能头盔：在普惠版智能头盔基础上，实现视频录制与传输功能，实 现无死角全程监控； 荣耀版智能头盔：在精英版智能头盔基础上，增加全景成像和音视频智能分 析功能，实现实时监督与预警的智能化。 此外，团队注重智能头盔的模块化设计，针对不同行业可提供可选配模块。 比如为电力行业增加电场感知与测量模块。市场及经济效益分析： 针对不同行业，需求明确，市场潜力巨大，代表性行业与应用场景如下: 针对电力行业：智能头盔加装电场感知模块，可避免触电事故； 针对公安交警：智能头盔可替代警用安全帽和执法记录仪； 针对建筑行业：智能头盔可替代安全帽，工人之间可通过语音对讲协作。

实现设备的集中控制，实时全方位的监视用户设备与系统的运行情况和关键参数信息数据，保障设备与系统稳定运行。提供生产流程监控，关键参数数据监测，数据报表，异常事件报警和记录等功能，并支持多平台、多终端数据访问。并对重要数据进行预测维护。实现程序的远程监测调试，实现数据手机推送。

井盖智能管理系统是基于市政管理相关部门对市政井盖管理的需求，实现对井盖区域定位信息化管理的目标。 系统整体由感知层、网络层和应用层3个部分组成。感知层网络平台建立后，为市政井盖上安装内嵌有各种传感器的电子标签，当其姿态、位置或状态发生异常变化时，其上的电子标签通过传感器立即感知，并向附近的基础服务网络智能网关即基站发送报警信息 该报警信息通过智能网关上传到监控中心，管理人员通过系统管理平台，就可以在电脑屏幕前，第一时间看到管理对象的状态变化和报警信息，为采取行动措施极大地缩短了响应时间，从而为这些市政井盖提供了低成本、实时高效的监控管理手段。 基站通过 RFID 技术接收井盖信号，并通过Ethernet 或CDMA通信方式，将信息传送至路灯管理中心信息中心，将前端感应装置编码、编号和位置信息与 GIS 地图结合，迅速判断被监控对象的位置与状态并进行报警，报警将通知市政部门管理中心及相关人员手持终端，可及时迅速地调动相关工作人员，及时解决故障，消除安全隐患。 系统还可实现信息录入/导出功能、报警显示功能、报警联动功能、卡-卡联动功能以及信息查询统计功能，通过内置的模块对区域内井盖进行数量统计管理，方便盘点清算工作。 井盖智能管理系统通过将有源RFID 标签固定在路灯灯杆的杆体上，通过射频识别传输技术将 RFID 标签上的井盖信息发送到周围的 RFID 基站上，RFID 基站接收到信息后通过 Ethernet 或CDMA网络传输到市政管理中心平台，由管理员对相关日常、报警等信息进行及时管理。