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。

医疗、卫生等系统实验室涵盖内容：医院检验科实验室；疾控中心、检验检测中心生物实验室及理化实验室；中中心血站检验科、质控科、成分科实验室等。 生物安全实验室：是指通过防护屏障和管理措施，能够避免或控制被操作的有害生物因子威海，达到生物安全要求的生物实验室和动物实验室。 布局要求：清洁区、半污染区、污染区；要有三通道：工作人员通道、标本接收通道、污物出口通道。

1、主框架柜体：采用1.0mm厚冷轧钢板，通过剪切、折弯、焊接、冲压、打磨一系列工艺精致而成，表面经除油、酸洗、磷化作防锈处理，再静电粉沫喷涂EPOXY防护层做耐酸碱耐腐蚀表面处理，其喷涂EPOXY防护层附着力经落物撞击试验测试合格;门抽面采用具有人性化设计的30°斜面;后端设置可拆卸用于维修的活动板;框架静态承重﹥300公斤;框架结构合理，灵活多变，稳定性强，可按客户需求进行多种组合。 2、台面:a、理化贴面板采用25mm厚的国产优质环保型中纤板为基材，表面粘压耐酸碱的进口0.9mm厚Chemsurf理化板，台面四周断面经国产优质2.0mm厚PVC封边防水处理，外表b、实心理化板采用12.7mm进口实心理化板，四周边缘加厚至25.4mm，边缘做圆角磨边处理，符合人体工学设计，具有耐酸碱、耐腐蚀、耐冲击、韧性强等特点。c、千思板采用13mm厚荷兰进口TRESPA实验室台面板，四周边缘加厚至26mm，边缘做圆角磨边处理，符合人体工学设计，具有抗撞击、耐酸碱、耐腐蚀、耐刻刮、易清洁、抗紫外线、防静电等特点。d、环氧树脂板由环氧树脂、石英砂、固化剂和颜料一次性压模而成，抗高温、24小时超强防腐蚀，绝对防潮、可修复，越是在极端恶劣的实验条件下，越是表现出众。 3、门合叶：采用不锈钢板式2.5吋专用合叶，不锈钢厚度2.0MM。 4、抽屉导轨：托底式自动自闭导轨，表面经黑色EPOXY静电粉未喷涂，耐腐蚀、伸缩自如、承重力强，抽屉可以全部向外拉出，方便存取物品。 5、抠手：采用铝合金材料，内嵌式抠手，表面环氧树脂粉沫喷涂。 6、可调地脚：专业模具组合式结构;可调螺丝为M12*50mm不锈钢，尼龙罩盖为注塑模具一次成型，内嵌橡胶模垫，可承重、防潮、防滑、减震、抑菌、耐腐蚀、高低可调节台体水平;外形美观大方，设计人性化。 7、水龙头：采用进口优质单口、双口或三口水龙头;材质为纯铜质;表面处理采用进口环氧树脂粉未喷涂，耐酸碱，耐腐蚀;出水嘴采用铜质和PP两种材质，可拆卸，加接安装起泡器，鹅颈、折角出水管可360°旋转，有成型螺纹，可方便连接循环等特殊用水水管;阀芯采用精密陶瓷阀芯，90°旋转，开关使用寿命达50万次以上，静态最大耐压35巴;把手采用PP材质，符合人体工学设计，使用手感舒适、方便。 8、水槽：采用进口高密度PP材质，模具一体成型，抑菌、易清洁、耐腐蚀、耐酸碱和有机物;水槽底部厚度7mm,四周壁厚5mm;台下托底式或台上托面式安装，有利于台面残水自然回流，美观实用，规格由小号到大号，用户可根据实际需要选用。 9、下水系统：采用进口高密度PP材质沉水弯，耐腐蚀、耐酸碱和有机物，具的过滤、堵臭功能。 10、紧固螺丝：采用优质不锈钢材质螺丝。

科研实验室系统 中学理科实验教学实验室 中学理科实验技能考评实验室 FreeSky-B创新教育实验室系列

该试验台集液压元件，泵的性能测试，液压回路功能验证实验于一体的综合型液压实验 教学设备。采用自动控制与手动控制两种控制方式。是高等院校开设液压传动与控制实验， 液压回路设计与验证和职业院校进行液压传动与控制演示的教学演示系统。

  该试验台集液压元件，泵的性能测试，液压回路功能验证实验于一体的综合型液压实验教学设备。采用自动控制与手动控制两种控制方式。是高等院校开设液压传动与控制实验，液压回路设计与验证和职业院校进行液压传动与控制演示的教学演示系统。

高级氧化水处理综合实验装置在本科教学实验中的应用

“机电系统教学实验台”是北京科技大学机电工程研究所研制出的一种用于各层次机电专业或机械工程及自动化专业教学的实验设备。设备造价相当于国外同类设备的1/3~1/2。该实验设备为一台模拟的自动生产线，集机械、气动、PLC控制、交流调速和传感器等技术为一体，是一台典型的机电一体化产品。 系统概述 设备设四个加工工位，工件为35×35×8mm的方形铝件，料库中可存放15个工件。自动循环过程是： 卸料阻挡定位块升起；2.机械手爪抓取已加工工件、提升、旋转至卸料位，松开工件，工件由坡形滑道滑入工件箱内；3.卸料阻挡定位块下降；4.机械手爪转至取料位、下降、抓取工件、上升并旋转至工作台的上料位、下降、放入待加工工件；5.刀具旋转、快进；6.刀具工进；7.刀具延时停留；8.刀具快退、停转；9.旋转工作台定位销松开；10.工作台旋转90°；11．工作台定位销定位锁紧；12．推料缸送出一个工件至取料位。 除刀具旋转和工作台旋转两个运动外，其余动作均由气缸驱动，使用可编程控制器控制，通过编制难易不同的软件，即可做不同实验内容的实验。 本体装置占地750×600mm，高700mm,重量约50Kg，可以放置在一个1500×700mm的普通写字台面上，其余空间可放置一台用于编程的计算机。 机械系统 机械系统分为四个主要部件： 1．刀具进给部件：刀具旋转由一台220V、6W的交流电机驱动。转轴前端装有钻夹头，安装一把钻头做为刀具。刀具主轴由一个导杆气缸带动完成进给运动。导杆气缸上装有三个磁性开关，检测原位、快工进转换位及延时停留位。 2．工作台部件：工作台面上设有四个工位，其中一个为上下料位，与之成180°的工位是加工位，另外两个工位可增设其他加工刀具。工作台有两种形式，一种形式是电机驱动型，采用一台220V、6W的交流电机，通过i=50的减速器带动台面旋转，该电机有调速系统，调整范围是0～350转/分；另一种形式为气缸驱动型，气缸推动装有链条的推板运动，链传动带动工作台旋转。工作台由定位气缸实现工作台的定位夹紧。气缸上装有两个磁性开关，检测定位和松开两个位置。台面下端还装有三个传感器，一个接近开关检测台面的90°换位，另两个光电开关检测上下料位和加工位的工件有无。 3．运料机械手部件：该机械手属四自由度机器人。旋转气缸使大臂可在上料位、卸料位和取料位三个位置间旋转、停留。因此，旋转气缸上分别装有三个检测开关，升降气缸使机械手升降，实现提起和放下工件的动作，并有两个开关检测；机械手爪采用指形气缸并装有相应夹爪，实现夹紧和松开工件的运动，也由两个开关检测。为使大臂在卸料处停转，还设置了卸料阻挡气缸。当需要卸料时，则挡块升起，档住大臂；落下时，可允许大臂转至料库的取料位。因此，这两个动作位置也由两个磁性开关检测。 4．料库：料库可存放15个工件。出料时，推料气缸通过推杆将最下一层的工件推出，沿着出料导槽送到取料位，挡块使工件准确定位。当推杆在气缸牵引下缩回后，料库中的工件下降一层，以备下次推料。除推料气缸装有两个位置检测开关外，在料库的存料位置和取料位置分别装了两个接近开关，以检测料库和取料位处是否有料。 气动控制系统 气动控制元件均选用日本SMC的产品，并在设计中尽可能多的选择了各种不同形式的气缸。主要有导杆气缸、普通气缸、旋转气缸、薄形气缸和手指缸。意图是使学生认识不同类型的气缸，以及气动元件的选择与机械设计间的密切关系。控制阀使用汇流板安装，选择了两位五通电磁阀、三位五通电磁阀和两位三通电磁阀。气源选用普通的空气压缩机，经三联件向系统供给压力空气。各气缸的调速元件选用机构紧凑、安装方便的软管快插式管接头型单向节流阀。管路均使用软管连接，接头为快插式管接头，这样便于学生在实验中自己动手配管，多次插拔管路。 电气控制系统 电器控制系统的核心是可编程控制器。选用西门子S7系列224型产品，并配两块8入和一块16入/16出扩展模块。PLC由专用电源供电。整个系统共有41个输入点及18个输出点。用实验台上的个人电脑编出梯形图程序，由传输线将程序送入PLC中。传感器均选用日本OMRON产品. 保护开关、调速盒、端子排以及全部电气元件均安装在与实验台面垂直的立板上，所有的元件面向操作者开放，以便学生一目了然地学习电气控制原理和动手接线配线。 操作箱装在实验台面的前端，共装有显示灯及开关16个。即总开关、电源显示、手自动选择、报警显示、复位、钻头升降、定位伸缩、手指松夹、出料、转台旋转、手指升降、手指旋转、手指阻挡、钻头旋转、启动和急停按钮。

本发明公开了一种分离式FPGA实验箱，涉及一种教学用FPGA实验箱。该实验箱的核心板和底板采用分离式结构，核心板对底板引出多个引脚，所述的核心板可独立使用或者与核心板连接使用，所述的底板采用模块化设计，各模块在结构和功能上均相互独立。优点：能够用于教学、科研及大学生科技竞赛，既具有实用性与先进性，又具有针对性和通用性，有利于学生学习主动性、发散性思维及动手能力的培养，且维修、升级简单方便；使用范围宽、操作灵活、开放性高。

汽车碰撞试验假人常使用在对人体有较大危险和不确定性的试验里，已成为评估汽车碰撞安全性不刻或缺的测试设备。假人要求最大程度上和真人类似，因此需要采用多种材料来模拟人体的不同部位。要研制出试验用的“中国造”假人，难度相当大，不仅涉及到海量基础数据的采集、加工、处理和假人的制造，最难的是制造工艺。经历上千次试验后，曹立波教授找到了合适的假人肋骨所用的阻尼材料。经过长期的研究，成功开发了包括混III 50百分位男性假人、TNO-10安全带假人、P系列儿童假人和可调规格配重假人在内的多款汽车碰撞试验假人。同时成功开发了一岁半、3岁、6岁和10岁等儿童人体有限元模型，并与儿童尸体实验进行对比，从而掌握更准确翔实的数据，更好地开展仿真对比研究。