1.一种高校教学使用的物联网协作定位实验方法，基于高校教学使用的物联网协作定位实验系统，其特征在于，系统包括硬件装置和软件模块，其中硬件装置包括GNSS接收机单元(1)、IMU单元(2)、V2X单元(3)、上位机电脑(4)、WIFI单元(5)、储存卡(6)及控制器；

所述GNSS接收机单元(1)、IMU单元(2)、V2X单元(3)、WIFI单元(5)、储存卡(6)均与所述的控制器相连，所述上位机电脑(4)通过串口或WIFI单元(5)与控制器相连；

所述IMU单元(2)用于获取自身运动状态与姿态信息，联合GNSS接收机单元(1)与V2X单元(3)信息实现协作定位；

所述V2X单元(3)用于获取路侧节点以及周围运动节点信息，并与周围节点实现局域网联，获取与周围节点的相对距离，实现协作定位；

软件模块包括自组网络通信模块、数据采集模块、时间同步与补偿模块、数据处理与计算模块、数据记录模块、接口配置与管理模块、网联控制模块；所述数据处理与计算模块通过接口配置与管理模块及网联控制模块分别与数据采集模块、时间同步与补偿模块、自组网络模块、数据记录模块相连，用于对采集到的数据进行定位、时间同步与补偿、自组网络通信、数据记录；

方法包括以下步骤：

S1、初始化新节点，配置传感器接口并通过自组网络通信模块配置节点ID实现新节点的局域网联；其中，节点指网络中的定位设备终端，新节点指加入网络的新设备终端；

S2、初始化后的新节点通过时间同步与补偿模块获取同步信号P和标准全局时间，通过同步信号P是否触发，判断是否进行时间同步，若触发则通过构建时钟模型进行新节点本地时间的时钟校正将本地时间同步到全局标准时间轴，实现高精度时间同步；若没有触发进行下一步；

所述步骤S2具体包括：

S21、时间同步与补偿模块按固定时间间隔Δt通过信号线向节点控制器发送同步信号P，同时通过数据线发送此刻的全局标准时间TP(t)给节点控制器；

S22、节点控制器接收到同步信号P后触发外部中断，在中断程序内获取当前时刻的本地时间LP(t)；

S23、判断与前一次信号是否连续，通过上一步骤读到的本地时间LP(t)与上一次读取到‑同步信号时保存的本地时间LP(t)进行做差，即：

‑

ΔtDIFF＝LP(t)‑LP(t)   (1)

‑

其中LP(t)在初始化时被默认设0表示上一次同步信号P触发时的本地时间，LP(t)是本次同步信号P触发时的本地时间，若其时间差与固定的时间间隔的差值在误差范围内，则认为信号连续，进入下一步；如下式所示：|ΔtDIFF‑Δt|<εt        (2)

其中εt是预定义的容忍误差范围，Δt表示同步信号P的固定时间间隔；

若不满足条件则认为上一次信号丢失或此次信号为初始化后的首次捕获到同步信号P的瞬间，对这两种情况都跳过S24，直接进行S25；

S24、根据S23的判断，若同步信号连续，进行时间同步步骤，根据公式：‑

L(t)＝LP(t)＝TP(t)+Δt‑Δtint  (3)其中L(t)是节点控制器实时维持的本地时间，Δtint是节点控制器的中断延迟，根据节点控制器的硬件特性和中断机制设定；然后进入下一步，读取并解码获取TP(t)；

‑ ‑

S25、读取并解码发送同步信号P时刻的时间TP(t)，更新TP(t)和LP(t)‑

TP(t)＝TP(t)   (4)

‑ ‑

LP(t)＝TP(t)＝TP(t)  (5)

至此，节点时间同步完成；

S26、晶振误差补偿：每秒内时间L[t]_ms通过系数θ＝Δerr1s根据下式进行对齐；

其中，Δerr1s表示晶振频率误差；

S3、通过数据采集模块获取GNSS、IMU以及V2X的数据通过时间同步与补偿模块将不同传感器不同时间戳的数据同步到统一的时间上，通过融合定位算法实现基于物联网的协作定位，并将结果和原始数据进行本地储存，判断是否需要导出数据，若需要进行下一步，否则重新回到S2循环；

S4、通过相关接口导出实验结果和原始数据到上位机电脑中，通过对原始数据与基准值差分处理得到实验参考真值，进行实验环节中的结果数据分析、对比，生成可视化数据并记录实验结果，从而完成一整套物联网协作定位的实验与数据分析。

2.根据权利要求1所述的一种高校教学使用的物联网协作定位实验方法，其特征在于，所述GNSS接收机单元(1)用于接收卫星定位信号、GPS时间以及秒脉冲信号进行时间同步；

所述上位机电脑(4)用于分析物联网协作定位节点存储的数据，通过软件计算出可作为实验真值的定位坐标轨迹，并进行实验分析；

所述WIFI单元(5)用于通过无线网络的方式来与协作定位节点交互，实现相关数据的上传或功能配置；

所述储存卡(6)用于保存定位数据与传感器原始数据以及相关日志信息；

所述控制器用于接收和处理GNSS接收机单元(1)、IMU单元(2)和V2X单元(3)的量测数据。

3.根据权利要求1所述的一种高校教学使用的物联网协作定位实验方法，其特征在于，所述自组网络通信模块，用于支持节点向自组网终端获取ID并添加到自组网络中；

所述数据采集模块，用于从V2X单元、IMU单元和GNSS接收机单元采集数据；

所述时间同步与补偿模块，用于多节点的本地时间与全局标准时间的同步，实现分布式节点统一；

所述数据处理与计算模块，用于数据处理实现协作定位计算；

所述接口配置与管理模块，用于配置传感器接口及功能可拓展的高校教学使用平台；

所述数据记录模块，用于数据的储存以及运行日志保存；

所述网联控制模块，用于通过有线或无线方式与远程服务器或云平台进行通信，实现数据传输与远程监控。

4.如权利要求1所述的一种高校教学使用的物联网协作定位实验方法，其特征在于，所述接口配置与管理模块采用可配置的软件和硬件接口，支持SPI、I2C、UART、CAN、USB多个通信协议，将结果数据和原始数据上传给PC端，支持实验数据的批量导出与分析功能，通过内置分析工具对导出的实验数据进行趋势分析、误差评估和模型验证，便于教学实验评估和改进。

5.如权利要求1所述的一种高校教学使用的物联网协作定位实验方法，其特征在于，所述网联控制模块支持远程配置管理功能，允许通过远程服务器调整系统参数和算法配置，以适应不同实验需求和环境条件。

6.如权利要求1所述的一种高校教学使用的物联网协作定位实验方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：S31、数据采集，通过数据采集模块实时获取GNSS、IMU和V2X传感器的数据；GNSS提供高精度的全球定位信息，IMU获取节点的加速度和角速度信息，V2X从周围节点获取协作定位所需的数据，包括相对距离、速度和其他状态参数；

S32、将上述不同传感器的数据通过时间同步与补偿模块统一到同一个标准时间轴；利用S24和S25完成时间同步，实现对传感器数据的采集时间进行补偿和对齐，确保融合算法输入数据的时序一致性；

S33、根据时间戳判断数据是否连续、是否存在丢包，对数据进行异常检测，若正常则进行下一步，否则重新采集；

S34、基于时间同步后的多源数据，采用融合算法进行定位解算，得到节点的实时位置和运动状态，其中融合算法包括卡尔曼滤波算法、粒子滤波算法；

S35、将S34得到最终定位结果和传感器原始数据进行本地储存，以便后续分析和验证；

S36、判断数据是否从本地存储导出到上位机电脑或云端，若是则跳到第四步S4进行导出，否跳回S2第一步循环。

7.如权利要求6所述的一种高校教学使用的物联网协作定位实验方法，其特征在于，所述步骤S34具体包括：由于IMU、V2X、GNSS三者频率从高到低依次排列，首先不断通过IMU输出数据对位置进行估计，当V2X的定位信息或者GNSS的定位信息到来时进行卡尔曼滤波算法的更新，从而获取节点的实时位置和运动状态。