功能作用介绍:
模拟GPS卫星↓定位实验装置是一种应用于教学上,面向学生使用的可靠、操作性强、物理量显示简洁,并可根据实验原理改变不同实验方法,进行测量的实验装置。
模拟GPS卫星定位实验装置分成二个部分:实验平台、测●量控制仪。
实验平台主要包括有:由二维物体定位机构,极坐标,X、Y坐标,模拟卫星信号发射器,和接收器组成;模拟卫星信号发射器安装在高度可调〗的支架上,支架固定在实验平台底座々相应位置上,构成模拟卫星;信号接收器固定在定位物体上,定位物体固定在由两根相互@ 垂直的导轨组成的二维物体定位机构上,可在X、Y方向任意移动,所处位置通过X,Y坐标读出。
测量控制仪主要包括有:发射超声波信号和测量信号4组◥微秒级时间间隔测量单片机,单片机发射超声波信号◣并测量信号,测量选择单元与测量控制仪面板上的测量卫星选择键相应连接,测量控制仪面板上有液晶显示屏显示,电缆线插孔,测量卫星选择键。
本装置由4只模拟卫星信号发▂射器模拟4颗卫星,可根据实ㄨ验内容进行安装、固定、调节高度和位置。
模拟GPS卫星定位实验装置的实验测量方法为:
将模拟卫星放≡置在相应实验内容所需的位置上,装有接收器的物体用二▅维定位机构置于某一位置,通过平台四周刻度,读出物体实际的∩坐标位置 。
在〇测量控制仪面板上选择测量卫星,将物体上的接收器喇叭口对准所选卫星发射器,记录液晶显示屏上的时间值。
改变物体位置,再次进行测量。
实验内容采◥用声发射技术中的平面定位原理,可进行二维平面上的模→拟GPS卫星定位和三维空间GPS卫星定位模拟实验。通过本实验模拟卫星测时和测距的▂数据对实验中的物体进行定位的方法,不仅可以学→习到相关实验的基本原理,进一步理解物理学在现代高科技领域的基础地位和作用,而且可以了解由传感器,信号处理,计算机组成的现代测量▲系统的许多基本知识以及用计算机处理实验数据的一些基本方法。
采用上述实验原理和技术方法构成的模拟GPS卫星定位实验装置在实验教学中可做的实验内容丰富,不仅能在二维平面上进行物体定︻位,而且可实现三维空♀间的物体定位测量,通过数据处理得出物体的空间位置。与之配套开发的数据处理软件可将实验测得的数据进行ξ 数值运算处理,最终获得物体定位坐标。
数据处理结果的定位坐标可与︾实验平台上直接测得的位置值比较,分析结果和实验误差,从而加深学生对卫星定位原理和方法的理解,拓展学生的√知识面,提高物♀理实验教学质量。
作品名称:模拟GPS卫星定位实验装置
完成单位:浙江大学物理实验教学中心