北斗衛星導航系統應用終端檢測技術

張金彪 周志華 雷蕾

摘 要：北斗衛星導航系統的建設，對于我國經濟、國防安全產生直接的影響。所以，在國家發展戰略之中，已經納入進了衛星導航系統提升這一關鍵的內容。對于系統應用終端的檢測而言，這一過程是比較繁瑣的，需要具備合格的檢測環境，同時應該展開相應檢測準備工作，充分的保障檢測技術方案和指標具備科學性，進而認證導航產品質量，促使北斗衛星導航產業穩定向前發展。

關鍵詞：北斗衛星;導航系統;終端檢測技術

北斗衛星導航系統屬于我國自主研發的全球衛星導航系統，能夠提供給人民群眾很多種服務，比如定位、短報文通信等等。這一系統被廣泛的運用到了各行各業中，包括三個主要的部分，即空間段、地面段、用戶段。本文進行分析北斗衛星導航系統應用終端檢測技術，提供給相關工作一些借鑒。

1 北斗衛星導航系統概述

北斗導航系統產品應用于氣象預報、電力調度等等領域中，產生的作用非常顯著，給社會經濟的發展，帶來無限的生機。這一系統是全球性公共資源，建設的原則標準就是開放、自主、兼容等，可以達到全球共享產業發展的效果。我國對這項產業的重視程度在不斷提升，增加資源的利用效率，北斗衛星導航系統的未來發展中，會達到全球覆蓋的效果。

北斗系統的功能較多，其中比較關鍵的就是具備較好的定位精度以及較高的精密授時效果等，而且其GPS 的特征顯著。裝有導航接收芯片的手機，可以進行個人位置查詢路線等服務，應用于天氣分析、預警業務等領域，將氣象防災能力明顯增強，而且可以緩解交通阻塞，轉變傳統運輸方式為鐵路智能交通。近些年來，基于短報文通信功能的海運、水運用途，可以安全導航定位航行船舶，北斗系統功能和用途在相繼的擴展。

2 系統應用終端檢測技術

2.1檢測環境

檢測北斗系統應用終端中，需要基于特定實驗室環境中進行，防止多種干擾因素影響。比如無電磁影響正常工作，控制15-30℃的環境溫度，20-85%之間的環境濕度。同時控制具備穩定的供電電源狀態，電壓為（220±11）V，頻率是（5±1）Hz。

2.2準備工作

檢測北斗系統應用終端前，需要確保終端附件是齊全的，檢測人員應該對設備技術要求標準充分的掌握，主機、配件需要相同于使用說明書的內容。對外觀狀態進行認真的檢查，終端外觀必須要完好，松動的位置應該加強緊固，維護順利的實施檢測工作。按照規定，提供與標準串口直連，且性能完好的數據傳輸電 纜。另外，進行檢測平臺的連接。按照指定程序，有效的連接起終端、檢測平臺，檢測平臺功能需要正常穩定，功能包括了終端自檢、信號燈指示等。測試設備需要工作狀態正常，信號模擬器應該能夠形成的衛星信號是PDOP≤6或者是HDOP≤4。正式的應用之前，需要做好嚴格的校準、檢定，保障性能滿足標準。

2.3搭建檢測平臺

終端檢測平臺的構成包括了兩部分，一部分是導航測試專用平臺，另一部分就是導航專用暗室。在導航專用暗室方面，主要的設備就是矩形微波暗室，這一設計具備良好的通用性，兩端能夠進行雙向信號的接收、發送。在應用導航專用暗室平臺方面，測試環境更可靠，不會因外界電磁等因素產生明顯的干擾，能夠順利的實施測試過程。衛星導航信號通過天線接收后，就能對于定位設備的無線信號進行測定。導航測試專用平臺中，涵蓋了導航測試系統以及北斗通信測試系統，并且應用到了不盡相同的信號模擬器。所以，可以分別進行測試終端性能、功能，導航測試系統對RNSS測試，北斗通信測試系統對RDSS測試。

2.4檢測技術指標

檢測北斗系統應用終端，主要檢測的對象就是系統性能、功能。

在功能性指標上。功能性檢測技術指標中，主要就是：擁有北斗定位的功能以及聯合定位的功能;通過將遠程指令進行接受，或采取人機交互模式，達到北斗定位的效果;存在通信以及北斗 RDSS 定位功能;按照相應的指令，進行位置信息內容的盡快整理以及報告;依據定距以及定時等采集策略，對部位信息進行實時的采集處理;發揮出定位信息動態存儲功能，對于定位狀態進行提示的功能;能夠超速預警，如果速度是每小時0～225km以上，發出警告信息。

在性能指標上。性能指標的重要構成就是兩部分，一個是RDSS，另一個就是RNSS。RNSS 性能指標主要就是包括了水平定位精度、測速精度、定位數據更新頻率等，RDSS性能指標涵蓋了通信誤碼率、通信成功率、接收通道數以及接收靈敏度等。首先，RDSS 性能中，需要體現出的特點就是具備較強的接收靈敏度、接收通道數在六個以上、重新捕獲信號時間不足1秒、定時精度較強、發射信號時間同步誤差在5ns之內、發射信號載波相位調制偏差在3°之內、帶外輻射滿足使用場合要求、功耗較低、安全性較高等等。

2.5性能檢測

RNSS 性能檢測入手分析，在連接了終端、檢測平臺以后，建立起模擬器仿真場景，動態靜態結合，進行輸出射頻仿真信號，其中包含B1頻點。按照位置更新率，終端將定位數據進行科學的輸出，模擬器仿真用戶位置就是標準位置，獲得水平定位分布與誤差以及定位精度。同時將速度數據進行輸出，得到相應的測速精度、速度誤差以及分布。模擬器仿真速度與速度區間最大值為主，終端把速度信息、定位等指標輸出，通過測控計算機得到，對終端測速明確。另外按照模擬器仿真速度，得到速度分布、誤差，掌握住速度誤差情況。掌握住終端每次位置數據的更新時刻、終端每秒輸出部位數據，對于定位數據更新率深入的掌握住。

從RDSS 性能檢測入手分析，第一，測試接收通道數。連接起終端與檢測平臺以后，建立模擬器仿真場景，將涵蓋了S、L 頻點的射頻仿真信號進行輸出。終端接收信息，是通過測控計算機測定，獲取相應的接收通道數;第二，測試接收靈敏度。對于模擬信號源、北斗 RDSS 單元進行連接，單次測試所得電文總和是106，對于信號源播發、單元接收資料實施比較觀察，獲取誤碼率;第三，測試首次捕獲時間、重捕獲時間。將模擬信號源與北斗 RDSS 單元進行連接，實施十次試驗，最大值需要符合首次捕獲時間、重捕獲時間的性能要求;第四，測試任意兩通道時差測量誤差。把模擬信號源連接起相應的單元，信號源對于兩通道信號進行隨機播放，限制單元發送的定位申請，對兩通道測量差值進行記錄。試驗一百次以上，得到指標結果;第五，測定功放輸出功率。 連接功率計與衰減器、北斗 RDSS 單元，平均功率需要符合功效輸出功率標準;第六，測試安全性。反接電源極性以后，恢復到正常連接的狀態中，觀測單元工作有沒有正常。

結語：

我國衛星導航技術發展中，北斗系統的研發屬于飛躍標志，基于現代科技的運用下，具有更廣闊的應用范圍。在此環境下，終端性能檢測具有更好的效果，提供給產品質量認證重要的指導。所以，未來需要進一步的將研究力度加強，對北斗系統進行改進、優化，提升北斗系統服務的質量水平。

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項目合同編號：201802010051