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。

.1 系统构成 光纤陀螺教学实验系统主要用于光纤陀螺原理的实验和演示，光纤陀螺放置于一个专用的两轴转台上，结合测控计算机可以完成相关的实验内容。光纤陀螺的外壳盖板采用高透明度亚克力材料，超辐射光源、光纤耦合器、光电探测器、光相位调节器、光路（光纤环）等部件及其连接结构清晰可见，通过声光电显示指示对应名称和功能，也可以显示工作过程；可显示光纤陀螺Sagnac干涉仪输出变化，结合转台可以完成光纤陀螺仪寻北实验。   图2-1  光纤陀螺教学实验演示装置   图2-2 系统连接图 2 光纤陀螺仪 光纤陀螺仪部分由五个光纤核心元件构成，分别为超辐射发光光源、保偏耦合器、集成光学相位调制器、光纤环圈与探测器。调制解调部分为数字闭环调制解调方式，采用方波做为偏置调制，数字阶梯波作为闭环反馈控制机制。该结构为国际光纤陀螺主流方案配置，具有很高的实用价值。 为便于观察陀螺工作方式，陀螺外壳设计为有机玻璃外壳，内部光学元件按照光信号流程布局，并在相应位置加以标明，有助于了解光纤陀螺仪的光路总体结构。   图2-3 光纤陀螺 3 性能指标 3.1 光纤陀螺演示仪 测量范围：±500°/s 零偏稳定性：≦2°/h 标度因数重复性：≦20ppm 数据刷新率：>100Hz 频带宽度：>200Hz 光纤陀螺演示仪光纤环尺寸：>180mm外壳采用高透明度亚克力材料，超辐射光源、光纤耦合器、光电探测器、光相位调节器、光路（光纤环）等部件及其连接结构清晰可见； 带有触摸互动功能，学员可以通过触摸相应部位对应的部件可通过声光显示指示对应名称和功能，也可以显示工作过程； 外接输出阶梯波反馈信号，观察闭环反馈工作过程；探测器输出交流闭环信号接口，观察实际闭环条件下的输出工作状态； 外接监视器，用于观察Sagnac干涉仪输出干涉条纹在陀螺实际工作状态下干涉场的变化。 3.2 电动转台 纵轴和横轴转动角度范围：360°连续无限（无外接测试电缆时）； 角位置测量分辨率：±5’； 控制到位精度：±5’ 速率范围：0～50 º/s； 数据更新率：>20Hz； 通讯波特率：115200 bps 4 电动转台测控软件使用 4.1 软件介绍 光纤陀螺实验系统的软件包含： 1） 转台控制软件， 2） 光纤陀螺数据采集软件， 3） 光纤陀螺演示软件， 4） 实验互动应用软件APP（适用于安卓手机或平板电脑）   4.2实验目的和要求 1）光纤陀螺构成及基本原理实验，重点理解Sagnac效应。 2）光纤陀螺输出角速率测量及比对实验； 3）光纤陀螺角电压振幅的变化比对实验； 4）光纤陀螺仪寻北实验。   5、适用课程 导航原理、惯性传感器原理、惯性导航原理、导航制导与控制、飞行控制原理、无人机实训实验、新型光电传感器、传感器原理及应用等。

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。

对课堂的互动数据进行分析，并对其中练习结果、答题情况进行分析，指导老师调整计划。 产品优势 提供便捷巡课模式 支持实时巡课与实录巡课。督导员可实时远程观看教室内教师的教学过程，也可通过平台进行回溯式教学督导与评价。 支持多维督导评价 提供可灵活定义的督导评价体系，在巡课过程中，还可以拍照 存证，为督导专家提供多维度的评分依据。 自动生成督导报告 督导员完成教学督导评价后， 系统将进行自动的统计和分析，并结合对课程以及互动数据的分析，生成教学督导报告。 产品应用 录播互动智慧教室 方案依托互动录播主机，为学校打造融合教学互动、智慧录播、数据分析为一体的智慧教学空间；可快速形成丰富的校本同步教学资源，为教师教学评估、教研活动提供有效的参考材料；为学生预习、复习提供更为生动的学习空间。本方案还可满足学校管理员与管理决策者的教学督导需求，实现一套方案服务教学与管理两大核心环节的信息化改革。 手机互动智慧教室 手机互动智慧教室解决方案可支撑多种新型教学模式，兼容多种学生终端，学校无需另外采购终端设备让学生方便快捷参与智慧教学，包括课前备课自习、课中即时互动、课后分析巩固，拿起手机便能做到教学流程全覆盖，随时随地实现交互反哺的教与学。 研讨互动智慧教室 依托交互式大屏一体机、平板电脑、手机等智能终端和智慧课堂系统，研讨型智慧教室为“小组分组-小组研讨交流-小组成果展示”等小组研讨过程提供全方位的支持，集支持交流研讨、多屏互动、成果展示、多元评价等功能于一体的智慧化教学环境，让小组研讨活动组织更加便捷，让研讨过程和细节可视化、可回溯，教师对各个小组、各个学生进行有针对性的评价，实现差异化教学。

新大陆以教育部、人社部提供的大数据岗位技能标准材料文件为指导思想，依托丰富大数据行业经验，构建贯通8大维度完善的人才培养体系，面向职业学校量身定制“大数据专业”,提供应用开发和运维两个方向配套的课程及丰富的教学资源。 产品特点快捷：使用主流的ElasticSearch HDFS大数据分布式全文检索技术，快速定位课程资源，从课前、课中、课后的教学的各个场景出发，围绕着“一人一课表”，避免传统的菜单导航，以工作台引导式的操作体验，方便教师与学生快速定位当前课程入口，进行课前备课与预习、课中教学与实验等操作。方便：一站式大数据实验室，随时随地“做中学”在B/S模式下，可以随时随地通过浏览器进行实验结合教学场景，根据课程自动匹配创建实验环境，极大的减少了实验准备工作 “步骤式”的实验手册，配合自动化实验报告截图，提升效率实验，做到真正的”做中学““坐席式”的实验监控，让老师和学生的实验互动更加容易稳定：根据每门课程的实验规格，提供实验环境所需资源弹性分配与回收能力，同时有效控制了实验服务器成本专业：提供一体化、颗粒化的教学资源，基于教学课程进度，“向导式”的设计课案。

产品规格：高度≥1.2m，宽度可根据需要任意选择（1.2m~4m），整板无拼接。 产品优点： 1.拥有独家开模大尺寸，可直接替代投影幕布（独家无边投影板是投影机最佳拍档）。投影成像色彩柔和，无光斑，一体化设计，可在投影区域直接手写或笔写。 2. 保护学生视力，缓解视觉疲劳，环保书写最佳方案。采用特殊米黄板面材料，色谱波长在500~700纳米之间，科学证明该波段为人眼视网膜最能接受色谱段。 3. 无粉尘性，环保教学，实现100%无尘教学。从而彻底杜绝电子设备因粉尘而导致的使用故障，延长配套电子设备使用寿命。 4. 更适于水墨书写湿擦教学。板面经过5层静电喷涂而成，解决了普通黑板亲水性，吸附性，摩擦力等问题。 5.板面书写流畅，耐磨，不打滑。 产品特性：  高质量版面材质，硬度≥9H，光泽度≤16GH，背板采用厚度为0.4mm镀锌钢板。  

系统面向大型项目管理与科研管理，以先进的项目管理原理与技术为核心，并充分考虑我国项目与科研管理的实际需求。系统以项目管理流程为主线，整合管理项目实施所需要的时间、费用、质量、资源、信息与知识。通过流程、角色、权限、资源的动态绑定，实现系统的可视化设计与系统功能配置。系统不仅是一个过程管理系统，同时也是一个质量检查与管理系统，不仅是一个专家管理系统，也是一个知识管理系统。系统汇聚了数据分析、文本挖掘、决策支持、自然语言处理等众多先进技术，并支持SOA软件体系结构。 在项目管理方面，系统基于项目流程，通过对信息进行不断地收集、加工，共同完成整个项目管理的过程。 项目信息管理：每个项目记录以下信息：项目编号、项目名称、承担单位、单位地点、计划开始时间、计划结束时间、优先等级、项目预算。 项目计划制定：可定义项目里程碑（包括交付成果）和计划时间，以明确科研项目所处的阶段，控制项目从某个状态提升到下一状态，并且能够直观地显示项目所处的阶段，实现了项目的流程化管理。 项目流程管理：对项目的各种技术文档的审批流程、变更进行管理，项目的进度管理，建设管理数据库、存储有关管理数据，保存项目相关材料。 在科研管理方面，系统支持完整的科研管理生命周期，包括科研项目征集阶段、评议阶段、立项审批阶段、立项阶段、实施阶段、验收阶段、跟踪阶段，整个项目管理生命周期。系统支持科研项目过程管理，支持科研绩效评估也支持科研决策。与此同时，系统提供了丰富的相关管理功能： 工作任务分解：整个项目活动分级分解至可管理工作单元的层次结构，每一个工作单元具体描述在一个规定单位或个人的具体责任和计划时间。 计划进度跟踪：项目各阶段或交付成果文档的负责人将必须定期地对所负责的工作进行进度维护。系统能够自动地综合相关的信息进行项目完成百分比的维护。 成果状态的管理：任务交付成果的管理将根据具体任务中规定的不同交付成果形式进行，例如交付形式可以为文件、设计模型、产品或部件等。 内容发布：面向各项目课题组、科研单位等用户，进行公共的信息发布以及公告。起到宣传、通报、展示等作用，即时地通过因特网向用户发布通知。 资料文档下载：各个项目中存在着大量地公共文档以及各种模板，为了方便所有用户，将此类文档和模板进行合理组织，用户可以轻松实现公共文档和模板的下载和上传功能。 辅助决策功能：提供相关的分析工具，综合应用现代管理技术，对各种关联管理信息进行对角度剖析，提供多维图表，实现对知识分析和知识挖掘，为决策提供了可靠的支持。 绩效评价：建立了多种大型项目与科研项目评估指标体系，利用关键绩效指标对工作完成效果进行测度，可以有效的对工作绩效作出评估。 本系统面向大型项目管理与科研管理，可用于通信、能源、交通、政府、国家中医药管理局、医疗机构、冶金行业、石油石化等行业。

基于金属纳米粒子的局域表面等离激元因其高局域强度，小局域尺度，高灵敏度等特点，被大量应用在不同领域。但是，几个飞秒的超短模式寿命(dephasing time)大大限制了其应用的广泛性和实用性。该工作设计的多层结构实现了局域表面等离激元和传播表面等离激元的强耦合(图1(a))。动态数值模拟结果也清晰地证明在强耦合下局域表面等离激元模式和传播表面等离激元模式之间的能量交换。近场方面，光电子显微镜对表面等离激元模式进行直接成像，大大突破了原有的远场探测技术的限制。并且结合不同激发光源，实现不同维度的探测。结合波长可调的激光光源，光电子显微镜在频域记录下表面等离激元模式随波长变化的强度演化过程(图1(b))。结合超快泵浦探测技术，光电子显微镜在时域记录下表面等离激元模式随时间变化的演化趋势。该工作更加深入并直观地探测强耦合体系中的能量转换过程，并通过强耦合中失谐量的改变实现模式寿命的操控，相较于未耦合的局域表面等离模式，强耦合的模式寿命由6飞秒(10-15秒)提高到10飞秒。这一研究成果对进一步发展基于表面等离激元的人工光合成、生物传感等应用具有重要的指导价值。图1、（a）光电子显微镜和多层结构示意图，（b）远场和近场探测曲线、不同波长激光激发下光电子显微镜记录的局域表面等离激元模式分布图。 此研究是由北京大学和日本北海道大学共同合作完成，北京大学物理学院博士生杨京寰和重大仪器项目的国际合作者、北海道大学助理教授孙泉为该文章的共同第一作者，北京大学龚旗煌院士和北海道大学Misawa教授为共同通讯作者。除了自然科学基金委的国家重大科研仪器研制项目，该工作还得到了科技部、北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室、极端光学协同创新中心、“2011计划”量子物质科学协同创新中心、日本文部科学省及学术振兴会、北海道大学纳米技术平台等单位的支持。目前国家重大科研仪器研制项目“飞秒-纳米时空分辨光学实验系统”的研制正在有序推进中，已经取得了一批包括此工作在内的阶段性成果。该实验系统的核心仪器是附带低能电子显微功能的光电子显微镜(PEEM), 其激发光的波长覆盖范围从极紫外到近红外(图2)。下一步该实验系统有望在二维材料、光电材料与器件、表面介观物理等研究领域大显身手、发挥积极作用。图2、北京大学研究团队的飞秒纳米时空分辨系统