华为Mate 40 Pro联合定权随机模型的GPS单点定位精度分析

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作者 卢立果 林灿辉 +1 位作者 赵宝贵 吴汤婷 《东华理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期373-380,共8页

在城市复杂场景中,智能手机接收的卫星信号易被遮挡,导致其产生严重的多路径效应问题,而顾及多路径效应的联合定权随机模型有助于对智能手机在不同城市复杂场景下的多路径效应进行深入分析。基于Geo++RINEX Logger采集的全球定位系统(G... 在城市复杂场景中,智能手机接收的卫星信号易被遮挡,导致其产生严重的多路径效应问题,而顾及多路径效应的联合定权随机模型有助于对智能手机在不同城市复杂场景下的多路径效应进行深入分析。基于Geo++RINEX Logger采集的全球定位系统(GPS)双频手机数据,采用传统的高度角和载噪比两种随机模型与顾及多路径效应的联合定权随机模型对比分析单点定位精度。研究结果表明,在开阔场景下,在水平和高程方向上,联合定权随机模型较传统的高度角和载噪比两种随机模型的均方根(RMS)值分别提升了17.02%、14.67%和2.64%、0.81%;在建筑半遮挡场景下,水平和高程方向的RMS值分别提升了3.07%、1.84%和4.24%、4.11%;在树木半遮挡场景下,水平和高程方向的RMS值分别提升了4.75%、3.30%和6.07%、3.49%。相比于两种传统的随机模型,顾及多路径效应的联合定权随机模型对观测场景的变化更加敏感,能够有效抑制多路径误差的影响。在华为Mate 40 Pro智能手机的城市复杂定位场景中,联合定权随机模型展现出更优的单点定位精度,具备应用于大众消费级导航市场的潜在价值。 展开更多

关键词 华为Mate 40 Pro智能手机 多路径效应 联合定权随机模型 单点定位精度 城市复杂场景

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极地区域BDS及其组合系统服务性能仿真分析

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作者 胡伟建 卢立果 艾志 《东华理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期63-72,共10页

随着极地区域(极区)战略价值的不断提升,极地应用对于精确定位导航的需求日益迫切。由于极区的高纬度,实际上用户能够观测的卫星数相对较少,且卫星高度角相对较低,导致其可用性受到一定限制。为研究北斗卫星导航系统(BDS)及其组合系统... 随着极地区域(极区)战略价值的不断提升,极地应用对于精确定位导航的需求日益迫切。由于极区的高纬度,实际上用户能够观测的卫星数相对较少,且卫星高度角相对较低,导致其可用性受到一定限制。为研究北斗卫星导航系统(BDS)及其组合系统在极区的服务性能和覆盖情况,通过两行轨道根数(TLE)和简化深空摄动规模型(SDP4),对BDS及其组合系统在北极航道、南极科考站等典型站点,以及极区范围的可见卫星数和PDOP(位置精度衰减因子)值进行了仿真评估。结果表明,在不考虑实际极区环境影响的条件下,BDS 3能够提供较多的可见卫星数和较低的PDOP值,其与全球定位系统(GPS)相当,略优于格洛纳斯系统(GLONASS)和伽利略卫星导航系统(Galileo);BDS组合其他系统可以较为明显提高极区全球导航卫星系统(GNSS)的精度和可靠性,四系统的可见卫星数和PDOP值分别平均提升177.59%、44.29%,三系统分别平均提升124.73%、38.06%,双系统分别平均提升70.16%、26.64%。 展开更多

关键词 全球导航卫星系统 极地 北斗卫星导航系统 可见卫星数 位置精度衰减因子

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基于GNSS垂直位移量化分析新疆干旱特征

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作者 吴汤婷 罗馨语 +3 位作者 超能芳 刘站科 卢立果 张子昕 《地球物理学报》 北大核心 2025年第8期3050-3068,共19页

新疆是中国干旱灾害频发的地区之一,通过干旱监测能有效预测和应对干旱事件.本文利用2012—2023年新疆地区33个全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)测站的垂直位移数据,分别使用格林函数法和Slepian基函数法,基... 新疆是中国干旱灾害频发的地区之一,通过干旱监测能有效预测和应对干旱事件.本文利用2012—2023年新疆地区33个全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)测站的垂直位移数据,分别使用格林函数法和Slepian基函数法,基于主成分分析(Principal Component Analysis,PCA)反演模型监测新疆地区的陆地水储量异常(Terrestrial Water Storage Anomaly,TWSA),并结合水文气象数据分别计算GNSS干旱指数(GNSS Drought Severity Index,GNSS-DSI)和标准化降水蒸散指数(Standardized Precipitation Evapotranspiration Index,SPEI),定量分析了新疆地区干旱事件的时空分布特征.研究结果表明:(1)使用格林函数法和Slepian基函数法反演得到的TWSA在空间和时间上均保持良好的一致性,基于Slepian基函数法计算的最大年振幅(~160 mm)是格林函数法(~130 mm)的1.25倍;(2)相较于GNSS-TWSA,重力恢复与气候试验(Gravity Recovery and Climate Experiment,GRACE)卫星及其后续(GRACE Follow-On,GFO)卫星反演得到的TWSA(~55 mm)明显低估了新疆地区的陆地水储量变化,但两种数据集获得的新疆地区TWSA空间分布特征保持一致,最强振幅均位于新疆南部;(3)GNSS-DSI与SPEI在不同时间尺度上趋势保持一致,相比于水文干旱指数,气象干旱指数略低估了干旱的持续时间和严重程度;(4)GNSS-DSI推断出新疆地区在研究期间共发生8次干旱事件,其中有2次严重干旱事件,最严重的发生在2022年7月,持续时间长达12个月,水资源亏损总量达到一个月-1293.2 km3;在该次干旱事件中,新疆大部分地区表现为中度干旱,少部分地区(如新疆南部)表现为重度干旱,新疆北部准噶尔盆地表现为持续干旱.利用GNSS估算的干旱事件与水文气象数据的结果高度匹配,表明利用GNSS可以独立监测陆地水储量异常以及干旱事件. 展开更多

关键词 GNSS垂直位移 陆地水储量异常 格林函数 Slepian基函数 干旱事件

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基于TLE和YUMA历书的北斗卫星轨道预报精度对比分析 被引量：2

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作者 卢立果 蔡玉林 吴汤婷 《东华理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期442-448,共7页

卫星轨道预报是实现地面站对北斗卫星导航系统(BDS)卫星进行有效监测与跟踪的必要条件。为确定两行轨道根数(TLE)和YUMA历书在不同情境下对于BDS卫星轨道预报的适用情况及其优劣性,分别利用TLE和YUMA历书对BDS卫星轨道进行预报,并采用... 卫星轨道预报是实现地面站对北斗卫星导航系统(BDS)卫星进行有效监测与跟踪的必要条件。为确定两行轨道根数(TLE)和YUMA历书在不同情境下对于BDS卫星轨道预报的适用情况及其优劣性,分别利用TLE和YUMA历书对BDS卫星轨道进行预报,并采用武汉大学IGS数据中心(WHU)发布的BDS精密星历作为参考基准,对比分析了两种预报方法实现的BDS地球静止轨道(GEO)、倾斜地球同步轨道(IGSO)和中圆地球轨道(MEO)三类卫星的位置预报精度。结果表明,在24 h短期预报中,两种方法均可维持较高的预报精度,TLE的短期预报精度优于2.0 km,YUMA历书的短期预报精度优于9.0 km;在长期预报中,TLE可以维持较为稳定的轨道预报精度,YUMA历书随着时间的增加,其轨道误差会迅速增大;两种方法对于GEO卫星的轨道预报精度均低于对IGSO卫星和MEO卫星的预报精度。 展开更多

关键词 北斗卫星导航系统 轨道预报 两行轨道根数 YUMA

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基于VR技术的北斗仿真教学软件设计与应用 被引量：5

5

作者 吴汤婷 艾志 +1 位作者 卢立果 赵宝贵 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第2期80-84,97,共6页

高质量导航定位人才是推进北斗产业深化应用的关键。提出“VR+北斗”的教学新范式,设计开发了一款基于VR技术的北斗仿真教学软件,实现了对空间星座、卫星结构和定位原理等复杂抽象知识点的学习。教学成效表明,通过VR技术构建沉浸式、可... 高质量导航定位人才是推进北斗产业深化应用的关键。提出“VR+北斗”的教学新范式,设计开发了一款基于VR技术的北斗仿真教学软件,实现了对空间星座、卫星结构和定位原理等复杂抽象知识点的学习。教学成效表明,通过VR技术构建沉浸式、可交互的三维立体场景,能够增强学生的体验感和获得感,激发学习兴趣和热情,熟悉北斗系统的功能,提高人才培养质量,同时有助于培养学生的创新意识和爱国情怀。 展开更多

关键词 VR技术 北斗卫星导航系统 仿真教学 人才培养

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一种改进的Floyd算法 被引量：17

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作者 卢立果 刘立越 +1 位作者 鲁铁定 陈斐 《东华理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2019年第1期78-81,共4页

Floyd算法是解决最短路径问题的一种有效方法,算法简单,边权值可正可负,同时也被用于计算有向图的传递闭包。但存在着时间复杂度高等问题,不适合计算大量的数据。从搜索方向和数据存储的角度,对其进行了改进。理论分析和实验结果表明,... Floyd算法是解决最短路径问题的一种有效方法,算法简单,边权值可正可负,同时也被用于计算有向图的传递闭包。但存在着时间复杂度高等问题,不适合计算大量的数据。从搜索方向和数据存储的角度,对其进行了改进。理论分析和实验结果表明,改进的算法在运行时间和程序占用内存方面均优于传统的Floyd算法。 展开更多

关键词 最短路径 FLOYD算法 时间复杂度 数据存储

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排序对模糊度解算中降相关性能的影响分析 被引量：2

7

作者 鲁铁定 汪鑫 +1 位作者 卢立果 徐兆祥 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2020年第5期470-475,共6页

针对不同排序算法对模糊度解算存在降相关性能影响的问题,从理论上分析了自然升序法、对称旋转法及扰动升序法的降相关原理,并基于模拟数据和实测数据,从降相关时间、搜索时间、总体耗时、Bootstrapping成功率及条件数5个方面对3种算法... 针对不同排序算法对模糊度解算存在降相关性能影响的问题,从理论上分析了自然升序法、对称旋转法及扰动升序法的降相关原理,并基于模拟数据和实测数据,从降相关时间、搜索时间、总体耗时、Bootstrapping成功率及条件数5个方面对3种算法进行对比分析。结果表明,降相关效率与搜索椭球压缩程度呈负相关关系,搜索椭球压缩程度越高,降相关效率越低;对于不同的排序算法,提高降相关性能的关键在于减少降相关时间及对条件方差按一定方向排序,进而提高搜索效率。 展开更多

关键词 模糊度解算 降相关 整数高斯变换 排序 CHOLESKY分解

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基于Python的TEQC可视化软件设计及GNSS实验教学应用 被引量：2

8

作者 卢立果 吴汤婷 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2022年第6期162-167,共6页

该文设计了基于Python语言的可视化TEQC(Python-basedvisualizationTEQC,PVTEQC)软件,用以辅助GNSS实验教学。实践结果表明,该软件只需导入观测数据和广播星历,并设定功能参数,即可自动实现GNSS数据的格式处理、信息提取、分割拼接、质... 该文设计了基于Python语言的可视化TEQC(Python-basedvisualizationTEQC,PVTEQC)软件,用以辅助GNSS实验教学。实践结果表明,该软件只需导入观测数据和广播星历,并设定功能参数,即可自动实现GNSS数据的格式处理、信息提取、分割拼接、质量检核等基本功能,以及星历下载、地图显示、结果可视化等拓展功能。通过使用PVTEQC软件,能够较好地解决传统GNSS数据预处理步骤繁琐问题,大大调动了学生参与实验的积极性。 展开更多

关键词 GNSS 实验教学 TEQC PYTHON 可视化设计

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无人机倾斜摄影应用于“房地一体化”测量——以高要区莲塘镇某村为例 被引量：3

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作者 卢立果 梁乔 孔双双 《东华理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第1期74-78,共5页

传统“房地一体化”测量方式工作强度大、程序繁杂、效率低下,为此运用无人机低空倾斜摄影测量技术构建测区三维模型来获取房屋信息,以此方式替代传统的解析法、图解法测量。以广东省高要区莲塘镇某村为研究对象,运用此测量方法完成“... 传统“房地一体化”测量方式工作强度大、程序繁杂、效率低下,为此运用无人机低空倾斜摄影测量技术构建测区三维模型来获取房屋信息,以此方式替代传统的解析法、图解法测量。以广东省高要区莲塘镇某村为研究对象,运用此测量方法完成“房地一体化”测量,并在精度和效率上与传统测量方式进行对比。结果表明,通过构建三维模型获取房屋信息的测量方法不但能满足测量精度需求,而且提高了工作效率,节省了成本,故这种测量方法可以满足“房地一体化”的运用。 展开更多

关键词 无人机 倾斜摄影 三维模型 房地一体化 精度检查

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全球导航卫星系统数据预处理软件设计及实验教学应用 被引量：1

10

作者 卢立果 吴汤婷 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第1期190-194,共5页

全球导航卫星系统(GNSS)数据预处理是GNSS实验教学的基本知识要求,通过数据预处理可以检验观测任务是否达标,也可为数据处理提供“干净”的观测值。但是目前常用的GNSS数据预处理软件存在操作繁琐、交互性差和可视化薄弱等问题,制约着... 全球导航卫星系统(GNSS)数据预处理是GNSS实验教学的基本知识要求,通过数据预处理可以检验观测任务是否达标,也可为数据处理提供“干净”的观测值。但是目前常用的GNSS数据预处理软件存在操作繁琐、交互性差和可视化薄弱等问题,制约着实验教学质量的提高。通过分析各GNSS数据预处理软件的特点,采用Python语言设计了一款可视化GNSS数据预处理软件,该软件具备数据下载、数据编辑和质量评估等预处理功能,还可提供时间转换、坐标转换和在线精密单点定位(PPP)服务等辅助功能。实践结果表明,在实验教学中使用该软件能够减轻学生数据处理中的重复劳动,激发学生参与实验的积极性和主动性,为构建高质量实验教学体系提供必要的软件支撑。 展开更多

关键词 全球导航卫星系统 数据预处理软件 可视化设计 实验教学

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总体国家安全观融入卫星导航定位课程的触点探析

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作者 卢立果 胡伟建 +1 位作者 吴汤婷 鲁铁定 《导航定位学报》 CSCD 2022年第2期195-199,共5页

坚持总体国家安全观是新时期维护国家安全的根本原则,将总体国家安全观融入卫星导航定位课程,有助提升课程的政治高度、时代广度和思想深度,增强青年大学生的国家安全意识和国家安全认知。因此,依据《大中小学国家安全教育指导纲要》要... 坚持总体国家安全观是新时期维护国家安全的根本原则,将总体国家安全观融入卫星导航定位课程,有助提升课程的政治高度、时代广度和思想深度,增强青年大学生的国家安全意识和国家安全认知。因此,依据《大中小学国家安全教育指导纲要》要求,探讨了卫星导航定位课程与总体国家安全观的内在关联,并挖掘适应本课程的触点,为总体国家安全观融入相关测绘专业课程提供借鉴与参考。 展开更多

关键词 总体国家安全观 卫星导航定位 北斗卫星导航系统 课程教学

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“新时代北斗精神”融入卫星导航定位课程思政教学的探索与实践 被引量：23

12

作者 吴汤婷 卢立果 李大军 《导航定位学报》 CSCD 2022年第1期147-152,共6页

全面推进课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措。为深入贯彻课程思政教育理念,以卫星导航定位课程为例,围绕"自主创新,开放融合,万众一心,追求卓越"为内核的"新时代北斗精神",分别从目标确立、要素整合、... 全面推进课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措。为深入贯彻课程思政教育理念,以卫星导航定位课程为例,围绕"自主创新,开放融合,万众一心,追求卓越"为内核的"新时代北斗精神",分别从目标确立、要素整合、教学实践和成效评价等4个方面,把"新时代北斗精神"融入卫星导航定位课程思政全过程。教学实践表明,该方案有助充分发挥"新时代北斗精神"的价值引领作用,提升卫星导航定位课程的思想性、理论性、针对性和亲和力,培养高素质、创新型导航定位人才。 展开更多

关键词 卫星导航定位 新时代北斗精神 课程思政 人才培养

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基于STK/MATLAB联合仿真的北斗三号卫星导航系统教学软件设计及应用 被引量：7

13

作者 吴汤婷 艾志 +1 位作者 卢立果 李大军 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2022年第5期94-97,102,共5页

北斗卫星导航系统教学是“卫星导航定位”课程的重要组成,是培养我国北斗新时空应用型人才的关键环节,但其相关原理较为抽象复杂,导致学生难以有效理解。因此,为提升课程教学的直观性、立体性和高效性,该文通过分析北斗系统的教学难点,... 北斗卫星导航系统教学是“卫星导航定位”课程的重要组成,是培养我国北斗新时空应用型人才的关键环节,但其相关原理较为抽象复杂,导致学生难以有效理解。因此,为提升课程教学的直观性、立体性和高效性,该文通过分析北斗系统的教学难点,设计了一款基于STK/MATLAB联合仿真的北斗三号系统教学软件。该软件只需简单调节各类参数,即可自动实现混合星座构型模拟、星间链路演示、卫星跟踪分析和系统性能评估等课程内容的仿真。教学成效表明,采用该教学软件,能够使学生更加直观地理解北斗三号系统的空间结构特性、功能创新特色和定位性能优势,有利于激发学生的学习热情,提高课程教学质量,助力推进教育新型基础设施建设。 展开更多

关键词 教育新基建 北斗三号卫星导航系统 STK MATLAB 教学软件

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低成本u-blox接收机单频BDS RTK定位性能评估 被引量：9

14

作者 吴汤婷 刘丽晶 +2 位作者 陈江楠 陈本富 卢立果 《东华理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2020年第2期170-173,共4页

针对低成本u-blox接收机的单频BDS(BeiDou Navigation Satellite System)观测数据,分别采用经典LAMBDA算法和附有基线长约束的CLAMBDA算法对其定位精度进行分析评估。实测数据结果表明,针对低精度观测数据CLAMBDA算法相比于LAMBDA算法... 针对低成本u-blox接收机的单频BDS(BeiDou Navigation Satellite System)观测数据,分别采用经典LAMBDA算法和附有基线长约束的CLAMBDA算法对其定位精度进行分析评估。实测数据结果表明,针对低精度观测数据CLAMBDA算法相比于LAMBDA算法可以显著提高模糊度的正确固定率;当模糊度固定正确时两种算法在基线解算精度方面差异相对较小:在静态观测环境下均可达到水平0.5 cm、高程1 cm的定位精度,在动态环境下解算结果稍差,也能达到水平1 cm、高程2 cm的定位精度。 展开更多

关键词 单频 低成本 模糊度解算 北斗卫星导航系统 实时动态

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基于STK的北斗三号卫星导航系统仿真实验教学 被引量：8

15

作者 吴汤婷 胡伟建 卢立果 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第6期130-133,共4页

随着北斗三号卫星导航系统的建成开通,标志着北斗系统“三步走”战略的圆满完成,北斗系统正式迈进全球服务新时代。认识北斗系统是经略时空信息的前提,只有清晰地了解北斗系统的结构、特点和性能,才能有效推动北斗系统的深化应用。针对... 随着北斗三号卫星导航系统的建成开通,标志着北斗系统“三步走”战略的圆满完成,北斗系统正式迈进全球服务新时代。认识北斗系统是经略时空信息的前提,只有清晰地了解北斗系统的结构、特点和性能,才能有效推动北斗系统的深化应用。针对北斗系统教学中卫星星座空间分布、导航定位性能评估等知识难点,将STK软件引入课程教学,通过STK软件的模拟仿真和场景分析,使得复杂抽象的知识点转化为形象生动的仿真情境教学,这有助于学生形成立体化的知识体系,切实提升教学质量。 展开更多

关键词 北斗三号卫星导航系统 STK软件 仿真教学 课程改革

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面向测绘工程专业认证的课程达成度软件设计与应用 被引量：4

16

作者 吴汤婷 卢立果 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第2期188-192,共5页

课程达成度评价是工程教育专业认证的主要内容,可以直接定量评价课程教学质量,为持续改进提供科学依据。但是目前课程达成度评价采用Excel手动计算、绘图和分析,存在计算工作量大和易出现计算错误等问题。通过分析课程达成度的计算特点... 课程达成度评价是工程教育专业认证的主要内容,可以直接定量评价课程教学质量,为持续改进提供科学依据。但是目前课程达成度评价采用Excel手动计算、绘图和分析,存在计算工作量大和易出现计算错误等问题。通过分析课程达成度的计算特点,编写了一款课程达成度计算软件。该软件只需导入课程目标文件和分数文件,给定达成度阈值和课程权重,即可自动计算并一键输出课程达成度文件,使教师更好地聚焦于课程达成情况的评价分析与课程目标的持续改进,进一步提升教学质量,为构建以成果导向教育的人才培养体系提供技术支撑。 展开更多

关键词 测绘工程 专业认证 课程达成度 软件设计

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基于Python设计的GNSS数据下载软件在卫星导航定位实验教学中的应用 被引量：2

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作者 吴汤婷 梁乔 卢立果 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第8期199-202,共4页

全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)数据下载是卫星导航定位实验教学的基础环节,决定后续相关实验能否顺利开展。在以往实验教学中,GNSS数据下载一般采用手动模式,存在操作繁琐、耗时长、易出错等问题,制约着... 全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)数据下载是卫星导航定位实验教学的基础环节,决定后续相关实验能否顺利开展。在以往实验教学中,GNSS数据下载一般采用手动模式,存在操作繁琐、耗时长、易出错等问题,制约着实验教学质量的提高。基于HTTPS和FTP两类文件传输协议,采用Python语言开发了一款GNSS数据下载软件,设计了多线程下载、断点续传、异常处理等功能,实现了海量GNSS数据一键式下载。结果表明,在实验教学中采用开发的GNSS数据下载软件,解决了GNSS数据下载复杂繁琐的问题,更好地激发学生参与实验的积极性,提升实验教学质量。 展开更多

关键词 卫星导航定位 实验教学 GNSS数据下载 软件设计

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