实验简介
团队依托“微惯性仪表与先进导航技术”教育部重点实验室、“导航制导与控制”国防科工局国防特色学科和国家级实验教学示范中心“机电综合虚拟仿真实验教学中心”，打破资源和时空限制，开发了北斗系统多星座卫星导航系统构建及应用虚拟仿真实验，服务于“导航制导与控制”学科方向。实验内容主要包括认识北斗卫星、卫星轨道探究、导航定位原理和导航救援应用探索四个环节。通过该虚拟仿真实验项目的训练，可使学生对全球卫星导航系统的组建和星座运行以及定位解算等有深入理解，为其将来开展对卫星导航方向（如卫星信号分析与模拟、捕获、跟踪及定位等相关研究）及组合导航方向的研究奠定基础。
设计原则
北斗全球导航系统是我国最新的先进科研成果，然而由于太空轨道的不可达，研究北斗卫星轨道和定位原理具有难度大、成本高的严重困难。因此，团队以相关教学成果为基础，为卫星导航相关课程研发了北斗系统多星座卫星导航系统构建及应用虚拟仿真实验。
首先，本实验方案采用了问题导向的设计方法，学生在实验中以解决实际的救援问题为目标，将任务分步完成。实验情景有很强的吸引力，能够很好地激发学生的学习兴趣，调动学生的积极性。
其次，本实验设计了四个紧密相关的实验环节，层层递进，在达成实验任务的过程中，将所学的理论知识与实践相结合。
接着，本实验还设计了丰富的自主设计探究环节，学生可以通过不停地尝试来找到最佳结果，有助于培养学生的探究学习能力。
最后，本实验立足当前重要国家项目。北斗全球导航系统是国之重器，本实验通过场景体验的实验过程，让学生体会我国北斗导航系统的重大建设意义，将正确的价值追求、理想信念和家国情怀有效地传递给学生。
实验目的
本实验根据《卫星导航定位技术与应用》、《导航定位于控制技术》、《信息导航系统》等课程教学大纲的关键知识点，结合最近建成的北斗全球卫星导航系统，以卫星导航发展需求为牵引，构建了北斗系统多星座卫星导航系统构建及应用虚拟仿真实验，通过设计型探究型虚拟仿真实验，以期达到以下实验目的：
（1）通过北斗导航系统卫星轨道漫游环节，帮助学生更加直观地认识北斗卫星系统，了解北斗系统的组建过程和北斗卫星网络结构。
（2）通过对每种轨道的运行演示让学习并认识北斗卫星运行轨道，让学生对北斗卫星所在的GEO，MEO，IGSO轨道六参数等轨道特征有更加直观具体的理解。
（3）通过虚拟设计卫星导航系统，调整自定义卫星的轨道参数，学生学习并掌握卫星轨道六参数（近地点幅角、半长轴、偏心率、倾角、升交点赤经和近地点时间）。
（4）通过在地面上使用全站仪演示三球交汇的原理，让学生对导航定位解算原理有进一步的认识；利用真实导航电文和伪距进行分步定位解算，帮助学生更好地掌握卫星位置解算流程和用户位置的定位解算流程。
（5）通过探索性的选择空间位置合适的卫星，了解四颗卫星的相对几何位置对导航定位精度的影响。
（6）通过模拟在真实洪水救援中的应用，帮助学生掌握基于卫星几何结构进行卫星选择的方法，使得学生具有在真实情况下能够根据使用地点的实际环境，对目标位置进行精准定位的能力。
实验要求
（1）专业和年级要求
本实验属于东南大学，该课程面向全校工科专业XX的学生任选。
（2）基本知识和能力要求
本虚拟仿真实验项目可服务于“导航制导与控制”学科方向，本实验涉及了“导航定位控制与应用”、“信息导航系统”、“卫星导航定位技术与应用”等一系列专业课程的知识点。
学生参加本课程之前需要掌握的主要能力和知识结构包括：
要求学生初步了解卫星导航定位解算原理。
要求学生掌握开普勒卫星轨道无摄运动规律。
要求学生了解精度衰减因子对导航精度的影响。
