功能作用介紹：
模擬GPS衛(wèi)星定位實驗裝置是一種應(yīng)用于教學(xué)上，面向?qū)W生使用的可靠、操作性強、物理量顯示簡潔，并可根據(jù)實驗原理改變不同實驗方法，進行測量的實驗裝置。
模擬GPS衛(wèi)星定位實驗裝置分成二個部分：實驗平臺、測量控制儀。
實驗平臺主要包括有：由二維物體定位機構(gòu)，極坐標(biāo)，X、Y坐標(biāo),模擬衛(wèi)星信號發(fā)射器,和接收器組成;模擬衛(wèi)星信號發(fā)射器安裝在高度可調(diào)的支架上，支架固定在實驗平臺底座相應(yīng)位置上，構(gòu)成模擬衛(wèi)星;信號接收器固定在定位物體上，定位物體固定在由兩根相互垂直的導(dǎo)軌組成的二維物體定位機構(gòu)上,可在X、Y方向任意移動，所處位置通過X，Y坐標(biāo)讀出。
測量控制儀主要包括有：發(fā)射超聲波信號和測量信號4組微秒級時間間隔測量單片機，單片機發(fā)射超聲波信號并測量信號，測量選擇單元與測量控制儀面板上的測量衛(wèi)星選擇鍵相應(yīng)連接，測量控制儀面板上有液晶顯示屏顯示，電纜線插孔，測量衛(wèi)星選擇鍵。
本裝置由4只模擬衛(wèi)星信號發(fā)射器模擬4顆衛(wèi)星，可根據(jù)實驗內(nèi)容進行安裝、固定、調(diào)節(jié)高度和位置。
模擬GPS衛(wèi)星定位實驗裝置的實驗測量方法為：
將模擬衛(wèi)星放置在相應(yīng)實驗內(nèi)容所需的位置上，裝有接收器的物體用二維定位機構(gòu)置于某一位置，通過平臺四周刻度，讀出物體實際的坐標(biāo)位置 。
在測量控制儀面板上選擇測量衛(wèi)星，將物體上的接收器喇叭口對準(zhǔn)所選衛(wèi)星發(fā)射器，記錄液晶顯示屏上的時間值。
改變物體位置，再次進行測量。
實驗內(nèi)容采用聲發(fā)射技術(shù)中的平面定位原理，可進行二維平面上的模擬GPS衛(wèi)星定位和三維空間GPS衛(wèi)星定位模擬實驗。通過本實驗?zāi)M衛(wèi)星測時和測距的數(shù)據(jù)對實驗中的物體進行定位的方法，不僅可以學(xué)習(xí)到相關(guān)實驗的基本原理，進一步理解物理學(xué)在現(xiàn)代高科技領(lǐng)域的基礎(chǔ)地位和作用，而且可以了解由傳感器，信號處理，計算機組成的現(xiàn)代測量系統(tǒng)的許多基本知識以及用計算機處理實驗數(shù)據(jù)的一些基本方法。
采用上述實驗原理和技術(shù)方法構(gòu)成的模擬GPS衛(wèi)星定位實驗裝置在實驗教學(xué)中可做的實驗內(nèi)容豐富，不僅能在二維平面上進行物體定位，而且可實現(xiàn)三維空間的物體定位測量，通過數(shù)據(jù)處理得出物體的空間位置。與之配套開發(fā)的數(shù)據(jù)處理軟件可將實驗測得的數(shù)據(jù)進行數(shù)值運算處理，最終獲得物體定位坐標(biāo)。
數(shù)據(jù)處理結(jié)果的定位坐標(biāo)可與實驗平臺上直接測得的位置值比較，分析結(jié)果和實驗誤差，從而加深學(xué)生對衛(wèi)星定位原理和方法的理解，拓展學(xué)生的知識面，提高物理實驗教學(xué)質(zhì)量。
作品名稱：模擬GPS衛(wèi)星定位實驗裝置
完成單位：浙江大學(xué)物理實驗教學(xué)中心
