北斗卫星导航系统应用终端检测技术
张金彪 周志华 雷蕾
摘 要：北斗卫星导航系统的建设，对于我国经济、国防安全产生直接的影响。所以，在国家发展战略之中，已经纳入进了卫星导航系统提升这一关键的内容。对于系统应用终端的检测而言，这一过程是比较繁琐的，需要具备合格的检测环境，同时应该展开相应检测准备工作，充分的保障检测技术方案和指标具备科学性，进而认证导航产品质量，促使北斗卫星导航产业稳定向前发展。
关键词：北斗卫星;导航系统;终端检测技术
北斗卫星导航系统属于我国自主研发的全球卫星导航系统，能够提供给人民群众很多种服务，比如定位、短报文通信等等。这一系统被广泛的运用到了各行各业中，包括三个主要的部分，即空间段、地面段、用户段。本文进行分析北斗卫星导航系统应用终端检测技术，提供给相关工作一些借鉴。
1 北斗卫星导航系统概述
北斗导航系统产品应用于气象预报、电力调度等等领域中，产生的作用非常显著，给社会经济的发展，带来无限的生机。这一系统是全球性公共资源，建设的原则标准就是开放、自主、兼容等，可以达到全球共享产业发展的效果。我国对这项产业的重视程度在不断提升，增加资源的利用效率，北斗卫星导航系统的未来发展中，会达到全球覆盖的效果。
北斗系统的功能较多，其中比较关键的就是具备较好的定位精度以及较高的精密授时效果等，而且其GPS 的特征显著。装有导航接收芯片的手机，可以进行个人位置查询路线等服务，应用于天气分析、预警业务等领域，将气象防灾能力明显增强，而且可以缓解交通阻塞，转变传统运输方式为铁路智能交通。近些年来，基于短报文通信功能的海运、水运用途，可以安全导航定位航行船舶，北斗系统功能和用途在相继的扩展。
2 系统应用终端检测技术
2.1检测环境
检测北斗系统应用终端中，需要基于特定实验室环境中进行，防止多种干扰因素影响。比如无电磁影响正常工作，控制15-30℃的环境温度，20-85%之间的环境湿度。同时控制具备稳定的供电电源状态，电压为（220±11）V，频率是（5±1）Hz。
2.2准备工作
检测北斗系统应用终端前，需要确保终端附件是齐全的，检测人员应该对设备技术要求标准充分的掌握，主机、配件需要相同于使用说明书的内容。对外观状态进行认真的检查，终端外观必须要完好，松动的位置应该加强紧固，维护顺利的实施检测工作。按照规定，提供与标准串口直连，且性能完好的数据传输电 缆。另外，进行检测平台的连接。按照指定程序，有效的连接起终端、检测平台，检测平台功能需要正常稳定，功能包括了终端自检、信号灯指示等。测试设备需要工作状态正常，信号模拟器应该能够形成的卫星信号是PDOP≤6或者是HDOP≤4。正式的应用之前，需要做好严格的校准、检定，保障性能满足标准。
2.3搭建检测平台
终端检测平台的构成包括了两部分，一部分是导航测试专用平台，另一部分就是导航专用暗室。在导航专用暗室方面，主要的设备就是矩形微波暗室，这一设计具备良好的通用性，两端能够进行双向信号的接收、发送。在应用导航专用暗室平台方面，测试环境更可靠，不会因外界电磁等因素产生明显的干扰，能够顺利的实施测试过程。卫星导航信号通过天线接收后，就能对于定位设备的无线信号进行测定。导航测试专用平台中，涵盖了导航测试系统以及北斗通信测试系统，并且应用到了不尽相同的信号模拟器。所以，可以分别进行测试终端性能、功能，导航测试系统对RNSS测试，北斗通信测试系统对RDSS测试。
2.4检测技术指标
检测北斗系统应用终端，主要检测的对象就是系统性能、功能。
在功能性指标上。功能性检测技术指标中，主要就是：拥有北斗定位的功能以及联合定位的功能;通过将远程指令进行接受，或采取人机交互模式，达到北斗定位的效果;存在通信以及北斗 RDSS 定位功能;按照相应的指令，进行位置信息内容的尽快整理以及报告;依据定距以及定时等采集策略，对部位信息进行实时的采集处理;发挥出定位信息动态存储功能，对于定位状态进行提示的功能;能够超速预警，如果速度是每小时0～225km以上，发出警告信息。
在性能指标上。性能指标的重要构成就是两部分，一个是RDSS，另一个就是RNSS。RNSS 性能指标主要就是包括了水平定位精度、测速精度、定位数据更新频率等，RDSS性能指标涵盖了通信误码率、通信成功率、接收通道数以及接收灵敏度等。首先，RDSS 性能中，需要体现出的特点就是具备较强的接收靈敏度、接收通道数在六个以上、重新捕获信号时间不足1秒、定时精度较强、发射信号时间同步误差在5ns之内、发射信号载波相位调制偏差在3°之内、带外辐射满足使用场合要求、功耗较低、安全性较高等等。
2.5性能检测
RNSS 性能检测入手分析，在连接了终端、检测平台以后，建立起模拟器仿真场景，动态静态结合，进行输出射频仿真信号，其中包含B1频点。按照位置更新率，终端将定位数据进行科学的输出，模拟器仿真用户位置就是标准位置，获得水平定位分布与误差以及定位精度。同时将速度数据进行输出，得到相应的测速精度、速度误差以及分布。模拟器仿真速度与速度区间最大值为主，终端把速度信息、定位等指标输出，通过测控计算机得到，对终端测速明确。另外按照模拟器仿真速度，得到速度分布、误差，掌握住速度误差情况。掌握住终端每次位置数据的更新时刻、终端每秒输出部位数据，对于定位数据更新率深入的掌握住。
从RDSS 性能检测入手分析，第一，测试接收通道数。连接起终端与检测平台以后，建立模拟器仿真场景，将涵盖了S、L 频点的射频仿真信号进行输出。终端接收信息，是通过测控计算机测定，获取相应的接收通道数;第二，测试接收灵敏度。对于模拟信号源、北斗 RDSS 单元进行连接，单次测试所得电文总和是106，对于信号源播发、单元接收资料实施比较观察，获取误码率;第三，测试首次捕获时间、重捕获时间。将模拟信号源与北斗 RDSS 单元进行连接，实施十次试验，最大值需要符合首次捕获时间、重捕获时间的性能要求;第四，测试任意两通道时差测量误差。把模拟信号源连接起相应的单元，信号源对于两通道信号进行随机播放，限制单元发送的定位申请，对两通道测量差值进行记录。试验一百次以上，得到指标结果;第五，测定功放输出功率。
连接功率计与衰减器、北斗 RDSS 单元，平均功率需要符合功效输出功率标准;第六，测试安全性。反接电源极性以后，恢复到正常连接的状态中，观测单元工作有没有正常。
结语：
我国卫星导航技术发展中，北斗系统的研发属于飞跃标志，基于现代科技的运用下，具有更广阔的应用范围。在此环境下，终端性能检测具有更好的效果，提供给产品质量认证重要的指导。所以，未来需要进一步的将研究力度加强，对北斗系统进行改进、优化，提升北斗系统服务的质量水平。
参考文献：
[1] 康朋飞，李秋，李小棉，等. 北斗卫星导航系统的应用及终端检测技术[J]. 通信电源技术，2020，37（15）：130-131.
[2] 张晨，王阳，闫芳君. 北斗卫星导航系统应用终端检测技术分析[J]. 设备管理与维修，2019，19（22）：127-129.
[3] 林汝景. 北斗卫星导航系统应用终端检测技术探究[J]. 信息通信，2020，11（3）：72-73.
[4] 张盼，吕雅琴，邓来军. 基于北斗定位系统的工程机械挖掘机显控终端设计[J]. 现代制造技术与装备，2018，3（2）：94-95.
[5] 梅刚华，赵峰，祁峰，等. 用于北斗三号卫星导航系统的星载铷原子钟特性[J]. 中国科学（物理学 力学 天文学），2021，51（1）：114-120.
项目合同编号：201802010051
猜你喜欢导航系统探秘家园百科探秘·航空航天(2020年5期)2020-05-28北斗卫星导航系统多路径效应分析科技资讯(2018年5期)2018-07-24基于Flash的图书馆导航系统设计开发研究中国教育技术装备(2017年16期)2017-10-25GPS全球卫星定位系统在无人机导航系统中的应用中小企业管理与科技·中旬刊(2017年3期)2017-04-01基于微惯性导航系统的MEMS陀螺的应用研究中小企业管理与科技·上旬刊(2017年1期)2017-01-06俄成功发射3颗导航卫星环球时报(2009-12-15)2009-12-15