CN106568444A - 一种卫星导航载体室内实时闭环反馈测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种卫星导航载体室内实时闭环反馈测试方法，包括S1：由室内定位系统测定卫星导航载体的当前位置坐标，并将位置坐标反馈给卫星导航信号模拟系统；S2：根据卫星导航载体的当前位置坐标，由卫星导航信号模拟系统实时生成卫星导航仿真信号；S3：由室内天线将卫星导航仿真信号发送给卫星导航载体，卫星导航载体根据卫星导航仿真信号定位自身位置。通过本发明可构建一个卫星导航载体在室内进行导航受控测试的卫星导航信号环境，通过卫星导航载体的当前位置坐标的实时闭环反馈，本室内测试，不受室外天气、环境、场地的限制，测试精度高、测试周期短、可靠性强。

Description

一种卫星导航载体室内实时闭环反馈测试方法

技术领域

本发明涉及导航领域，特别涉及一种卫星导航载体室内实时闭环反馈测试方法。

背景技术

近几年卫星导航设备，特别是无人驾驶技术不断攻克与创新，如无人机、无人汽车、无人舰船等领域呈现出爆炸式的发展，特别是在民用领域，从单纯的无人驾驶，航模和航拍，迅速扩展到植保、跟踪、救援、搜寻、安保等领域。而每一款新产品的推出，或者已有产品的升级，甚至是刚装配好的成熟产品，在进入市场之前都要进行测试和调整，以使具备导航功能的卫星导航设备的软硬件都处于最佳状态。

现阶段，例如，无人机惯常测试方法采用室外试飞。在试飞过程中，通过观测无人机的飞行姿态，以及无人机中的传感器返回的相关参数，实现无人机的软硬件进行调节，直至被测无人机达到合格状态。由于现有的无人机大多是依靠GPS来实现精确的导航定位，而接收到的GPS信号非常微弱，在室内、隧道、城市建筑、森林等环境中，GPS信号极易被屏蔽，因此试飞需在室外较宽阔的场地进行，才能保证接收到持续可靠的卫星信号。

另外，在室外测试中，室外的天气、风速、温度等气候、环境因素无法人为控制，测试结果不可重复再现，造成测试费用高、难度大、周期长。其次，室外测试场地具有共用性，如试飞场地受空管等部门的限制，影响测试时间与周期。最后，对于有特殊要求的测试，无法对现有测试场景进行主动建设与布置。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种卫星导航载体室内实时闭环反馈测试方法，其不受场地和外部环境的影响，测试精度高。

本发明的解决方案是这样实现的：一种卫星导航载体室内实时闭环反馈测试方法，包括定位步骤：S1：由室内定位系统测定卫星导航载体的当前位置坐标，并将位置坐标反馈给卫星导航信号模拟系统；

S2：根据卫星导航载体的当前位置坐标，由卫星导航信号模拟系统实时生成卫星导航仿真信号；

S3：由室内天线将卫星导航仿真信号发送给卫星导航载体，卫星导航载体根据卫星导航仿真信号定位自身位置。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，在步骤S1中，所述卫星导航模拟系统包括依次连接的仿真控制单元、数学仿真单元、信号仿真单元，

所述仿真控制单元，用于控制仿真节拍和配置卫星导航载体轨迹仿真参数；

数学仿真单元，根据所述仿真参数计算卫星导航的仿真数据；

信号仿真单元，将所述仿真数据转换成卫星导航载体能接收到的射频导航信号。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述卫星导航模拟系统还包括信号功率控制单元，用于控制射频导航信号的输出功率衰减范围，所述信号功率控制单元包括数字信号功率控制模块和可程控衰减器功率控制模块，所述数字信号功率控制模块，在数字基带部分对卫星信号功率进行控制。所述可程控衰减器功率控制模块，用于对合路输出的导航信号进行整体的0～90dB范围的功率衰减控制。其中，所述数学仿真单元，包括时空系统模型、卫星轨道及钟差计算模型、用户仿真、基本观测数据生成模型、空间环境模型、多径模型、电文生成模型。所述信号仿真单元包括基带信号仿真模块和上变频模块，所述基带信号仿真模块根据导航卫星观测数据产生基带导航信号，上变频模块将基带导航信号上变频为射频导航信号。所述基带信号仿真模块包括基带单元，所述基带单元采用数字信号处理技术完成，由FPGA和DAC组成，共同完成数字基带信号的精密延迟控制和码、载波相位控制。所述仿真控制单元还包括实时显示仿真状态的监测模块。所述仿真控制单元还包括相互连接的用户界面、可视化、场景配置与管理模块，无人机参数配置模块，仿真控制与参数设置模块和天线阵列参数配置模块。所述仿真控制单元还包括自校准模块，用于完成时延、功率参数的自动校准。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，在步骤S1中，所述室内定位系统包括定位服务器、若干定位基站、数据传输通道和设置于卫星导航载体上的移动标签；所述移动标签，用于向定位基站收发定位数据包，并对定位数据包在空中传输时间进行计算处理，得出移动标签与定位基站的距离数据并通过数据传输通道上传至定位基站；

所述定位基站，对移动标签与定位基站的距离数据进行解算，并通过数据传输通道将解算数据发送至定位服务器；

所述定位服务器，根据定位基站发送的解算数据计算出卫星导航载体的当前位置坐标，并发送给卫星导航模拟系统。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述卫星导航载体轨迹仿真参数包括车载、舰船、飞行器、无人机、飞机和导弹中至少一个模型。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述仿真控制单元与数学仿真单元集成在同一控制计算机中。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，在步骤S3后，还包括进行卫星导航载体的导航受控测试的步骤S4，具体为：通过卫星导航载体的控制器发送控制目标指令给卫星导航载体，所述卫星导航载体在卫星导航仿真信号下执行所述控制目标指令后，跳转到步骤S1。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，控制目标指令包括运动指令，卫星导航载体根据运动指令到达目的地时，卫星导航载体发送当前坐标。或者，卫星导航载体根据制动指令进行制动，执行制动时间，并实时发送当前坐标。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，在所述步骤S4中，卫星导航载体的控制器实时发送控制目标指令给控制计算机，控制计算机通过对室内定位系统发送的卫星导航载体的当前位置坐标与控制目标指令进行判断处理。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，在所述判断处理中，若当前位置坐标与控制目标指令中的目的地坐标一致，则记录为0，根据测试总次数与记录0的次数进行合格率统计，根据合格率与预设值比较判断卫星导航载体是否合格；或者在所述判断处理中，若当前位置坐标与控制目标指令中的目的地坐标存在偏离，则记录为1，根据测试总次数与记录1的次数进行不良率统计，根据不良率与预设值比较判断卫星导航载体是否合格。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，若当前位置坐标与控制目标指令中的目的地坐标有偏离，则卫星导航载体的控制器发送修正指令，卫星导航载体执行修正指令，室内定位系统测定卫星导航载体的当前位置坐标，并再发送卫星导航载体修正后的当前位置坐标，控制计算机比较修正后的当前位置坐标与目标地坐标是否一致，该单次测试结束，进行下一次测试。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，所述判断处理中，还包括判断响应时间，具体为：判断控制指令发送时间与室内定位系统第一次发送当前位置坐标的时间差，如所述时间差大于预设的响应时间范围，则该卫星导航载体不合格。当然，还可以通过对卫星导航载体的速度或加速度的测试，来判断卫星导航载体是否合格。如通过控制目标指令发射一个卫星导航载体的运行速度或加速度，然后测试卫星导航载体的速度或加速度与控制目标指令中的速度或加速度是否在预设范围内，若一致或偏差在预设范围内则卫星导航载体合格，否则不合格。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上提供的另一实施例中，还提供对卫星导航载体进行抗干扰测试，一种卫星导航载体室内实时闭环反馈测试方法，包括定位步骤：S1：由室内定位系统测定卫星导航载体的当前位置坐标，并将位置坐标反馈给卫星导航信号模拟系统；S2：根据卫星导航载体的当前位置坐标，由卫星导航信号模拟系统实时生成卫星导航仿真信号和卫星导航干扰信号；S3：由室内天线将卫星导航仿真信号发送给卫星导航载体，卫星导航载体根据卫星导航仿真信号定位自身位置。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，卫星导航载体通过2.4G、5.8G、Zigbee、蓝牙、Wifi、红外、3G、4G、5G、UWB中的任意一种无线方式与载体控制器通信。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上，卫星导航模拟系统生成BDS、GPS、GLONASS、GALILEO、QZSS和GAGAN中的至少任意一种。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

(1)测试场地自由：室内测试环境无须考虑场地大小，以及测试场地的周边环境，在普通办公室即可快速、简便安装，成为各种卫星导航载体室内测试场所；

(2)零天气影响。室内测试环境不受室外严寒酷暑、风速、温度等天气的影响，均可进行测试，适合任意时间段的测试；

(3)测试环境舒适。室内测试环境可通过温度控制设备，让室内测试环境舒适宜人，测试人员可进行长时间测试，无须忍受室外的各种恶劣气候，可以在室内进行多次重复性测试，其提高测试精度；

(4)测试场景多样。室内测试环境可由卫星导航模拟系统，通过场景设置，不限地理位置、及外界障碍物等周边环境等，而室外的测试环境单一，能保障卫星导航载体测试的稳定性、可靠性和全面性，最终可实现测试成本低、难度小、周期短。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明一种实施例所述测试方法的流程图；

图2是本发明另一种实施例所述测试方法的流程图；

图3是本发明一种实施例所述测试系统的工作原理图；

图4是图3中所示测试系统中的卫星导航信号模拟系统的示意图；

图5是本发明一种实施例所述测试方法中的移动标签的硬件原理图；

图6是图4中所示卫星导航信号模拟系统中的数学仿真单元的结构框图；

图7是图4中所示卫星导航信号模拟系统中的信号仿真单元的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。

本专利的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例如下，如图1至图7所示，一种卫星导航载体室内实时闭环反馈测试方法，包括定位步骤：S1：由室内定位系统测定卫星导航载体的当前位置坐标，并将位置坐标反馈给卫星导航信号模拟系统；

S2：根据卫星导航载体的当前位置坐标，由卫星导航信号模拟系统实时生成卫星导航仿真信号；

S3：由室内天线将卫星导航仿真信号发送给卫星导航载体，卫星导航载体根据卫星导航仿真信号定位自身位置。

具体地，卫星导航载体通过室内定位系统测定其自身所在的当前位置坐标，及其经纬度，通过信号链路将该位置坐标传输给室内卫星导航信号模拟系统，该卫星导航信号模拟系统通过卫星导航载体当前位置坐标实时生成一个卫星导航仿真信号，卫星导航仿真信号通过室内天线转发给卫星导航载体接收，卫星导航载体通过卫星导航仿真信号定位自身位置，并可以按照载体控制器的控制目标指令行驶至目标位置，即卫星导航载体在卫星导航仿真信号下执行控制目标指令,到达目的地。简而言之，该测试方法构建一个卫星导航载体室内测试的卫星导航仿真信号的闭环，根据在测试中的卫星导航载体的室内定位系统实时反馈的卫星导航载体的当前位置坐标，实时生成卫星导航仿真信号，形成一个连续的卫星导航信号，提供了卫星导航载体室内测试环境。卫星导航信号模拟系统通过仿真模型对外输出一个实时的卫星导航仿真信号，使卫星导航载体接收该信号，同时卫星导航载体在其控制器设备的控制下按照执行控制目标指令，以此来判断该卫星导航载体是否可以接收到卫星导航仿真信号，以及他是否根据自身定位位置到达目标位置，通常用户观察到该卫星导航载体是否根据控制指令行驶的方向是否准确，比如卫星导航仿真信号给的定位是东南方向，用户给的指令要往北行驶，该卫星导航载体是否按指令动作。用户在测试中，为提高其测试精确度，可以循环多个测试周期，反复进行多个目标位置的测试。

本发明技术方案通过在室内进行卫星导航载体的导航闭环反馈测试，不受室外严寒酷暑、风速、温度等天气的影响，也不受室外场地的大小、布局等外部环境限制，可以在室内进行多次重复性测试，其提高测试精度；在室内测试，一方面场地布置简单快速，测试周期短，另一方面其测试信号不受外界障碍物影响。

进一步地，如图3所示，定位基站分布于室内区域的几何边缘，可以均布在某一个封闭的室内测试区域的周边，不限制数量，通常可以设置4-8个定位基站；当卫星导航载体上的移动标签进入到定位基站的信号覆盖范围时，自动与定位基站联络并发送定位数据包，定位基站为定位基准天线，当卫星导航载体的移动标签在定位基准天线的信号覆盖范围内时，移动标签自动与定位基准天线联络，并给定位基准天线发送卫星导航载体的定位数据包，实现精准定位。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图4所示，在步骤S1中，卫星导航信号模拟系统包括依次信号连接的根据仿真参数计算导航卫星仿真数据的数学仿真单元、将数学仿真单元生成的仿真数据转换成射频导航信号的信号仿真单元、用于控制仿真节拍和配置仿真参数的仿真控制单元和用于控制输出射频导航信号的功率衰减范围的功率控制单元，数学仿真单元和仿真控制单元在控制计算机中，信号仿真单元和功率控制单元合在一个卫星导航信号模拟器中，控制计算机中的数学仿真单元在仿真控制单元控制仿真节拍和配置仿真参数指令下进行导航卫星仿真数据的计算，通过数据传输，卫星导航信号模拟器中的信号仿真单元将仿真数据转换成射频导航信号，功率控制单元控制射频导航信号的功率衰减范围，已适于最佳测试状态下的卫星导航信号，通过室内天线发射给卫星导航载体；如图6所示，通常该数学仿真单元包括时空系统模型、卫星轨道及钟差计算模型、用户仿真、基本观测数据生成模型、空间环境模型、多径模型和导航电文生成模型。其中，用户仿真包括用户轨迹姿态技术模型、外部输入轨迹和惯导参数；所述基本观测数据生成模型包括相对论效应改正和地球自转效应改正；所述空间环境模型包括电离层模型、对流层模型和大气衰减模型；所述电文生成模型包括轨道拟合、钟差拟合、电离层拟合和导航电文编排模型。数学仿真单元的主要功能是完成中国BDS、美国GPS、欧洲Galileo、俄罗斯GlONASS中任一种卫星导航系统的卫星轨道、用户轨迹以及空间环境，实时计算用户天线口面接收到的全部可视卫星的导航信号特性，包括卫星相对用户的伪距、多普勒、多普勒变化率和多普勒变化率的变化率等数据，用于驱动信号发生单元生成用户天线口面接收的导航信号和天线后端的导航信号。进一步地，如图7所示，信号仿真单元包括基带信号仿真模块和上变频单元，基带信号仿真模块根据导航卫星观测数据产生基带导航信号，上变频单元负责将基带导航信号上变频为射频导航信号。如图7所示，信号仿真单元包括基带信号仿真和上变频单元两个部分，基带信号仿真模块通过系统总线来的导航卫星观测数据产生基带导航信号，基带信号仿真模块采用数字信号处理技术完成，结构上基带FPGA和基带DA组成，共同完成数字基带信号的精密延迟控制和码、载波相位控制，上变频单元负责将基带导航信号上变频为射频信号输出。仿真控制单元负责对整个设备仿真节拍控制、仿真参数配置以及仿真状态实时监测显示。仿真控制单元包括显示仿真状态的实时监测单元。仿真控制单元还包括用户界面、可视化、场景配置与管理单元，用户轨迹参数配置单元，仿真控制与参数设置单元，天线阵列参数配置单元。仿真控制单元还包括自校准单元控制单元，用于完成时延、功率参数的自动校准。仿真控制单元是操作控制中心，运行于仿真控制计算机中，实现导航信号仿真的协同管理，以保证各组成部分之间的协调性和同步性。本实施例中，数学仿真单元在测试中构建了一个良好的测试条件。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，用户轨迹参数配置单元包括车载、舰船、飞机和导弹中至少一个运动模型，也就是说卫星导航载体可以为带卫星导航系统的无人机、无人汽车、无人舰船，甚至是导弹等。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，功率控制单元包括数字信号功率控制和可程控衰减器功率控制，其中数字信号功率控制，为在数字基带部分对卫星信号功率进行控制。卫星导航信号模拟器要求输出的射频信号的功率范围为-60dBm～-150dBm，功率分辨率为0.1dB，功率准确度为0.2dB。因此需要将输出的射频信号进行分级处理。信号功率控制单元完成输出射频信号的功率衰减控制，包括数字信号功率控制和可程控衰减器功率控制两部分。数字信号功率控制主要是在数字基带部分完成卫星信号功率的控制，从而满足用户对卫星功率0.1dB分辨率的测试需求。可程控衰减器功率控制主要任务是完成对合路输出的导航信号进行整体的0～90dB大范围的功率衰减控制。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，卫星导航载体室内定位系统包括定位服务器、若干定位基站、数据传输通道和设置于卫星导航载体上的移动标签；移动标签，用于向定位基站收发定位数据包，并对定位数据包在空中传输时间进行计算处理，得出移动标签与定位基站的距离数据并通过数据传输通道上传至定位基站；定位基站，依据内置的定位规则，定位基站所在的位置为已知的基准坐标位置，因为室内定位系统地技术手段多种，不完全局限该定位方式。完成信号覆盖范围内的所有移动标签的距离解算，并通过数据传输通道将解算数据发送至定位服务器；定位服务器，根据定位基站发送的解算数据计算出卫星导航载体的精确位置信息。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，定位服务器支持大容量移动标签的原始数据获取、位置解算和坐标输出。本实施例中，定位服务器对来自定位基站的移动标签定位数据包进行基于TDOA算法的位置计算，并根据测距数据解算出卫星导航载体的精确位置信息。定位服务器对大量的来自定位基站的移动标签定位数据包进行基于TDOA算法的位置计算，定位服务器根据测距数据解算出无人机的精确位置信息，同时将位置信息上报给模拟器仿真控制系统。或者，定位服务器也可以和室内卫星导航信号模拟系统共用一个控制计算机，可更节约定位数据传输时间。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图5所示，移动标签包括数字传输数据收发模块和微处理器，微处理器用于对数字传输数据收发模块进行初始化和建立在数据通信基础上的移动标签与定位基站之间的TDOA测距数据包的处理，数字传输数据收发模块包括收发天线。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，如图5所示，本发明实施例室内测试移动标签硬件原理图，移动标签还包括锂电池和电管理模块，电管理模块用于控制锂电池的充放电，以保证在测试的时候有电源，移动标签还可以外设LED，便于测试观测。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，定位基站上设置有以太网通信接口和双通道无线收器，可通过程控进行定位基准点设置。

在上述实施例的基础上，本发明另一实施例中，数据传输通道包括多个移动标签之间的无线数据传输通道，和定位基站与定位服务器之间的同步信息数据的有线传输通道，可以同时满足多个卫星导航载体的室内测试。

在上述实施例的基础上，本发明另一个实施例中，还可以进行卫星导航载体的自动测评，比如，在步骤S3后，还包括进行卫星导航载体的导航受控测试的步骤S4，具体为：通过卫星导航载体的控制器发送控制目标指令给卫星导航载体，所述卫星导航载体在卫星导航仿真信号下执行所述控制目标指令后，跳转到步骤S1：由室内定位系统测定卫星导航载体的当前位置坐标，并将位置坐标反馈给卫星导航信号模拟系统。以此来提高测试精度。在该测试方法中，控制计算机作为卫星导航信号模拟系统的一部分，接收由室内定位系统测定并发送来的卫星导航载体的当前位置坐标，且也同步接收导航载体的控制器发送的控制目标指令，通过控制计算机自动测评，进一步判断当前坐标与控制目标指令中的目的地坐标是否一致，从而提高测试精度，与测试准确度，减少人工误判。

具体地，导航载体的控制器发送的控制目标指令包括运动指令，卫星导航载体根据运动指令到达目的地时，室内定位系统测定卫星导航载体的当前位置坐标，并将当前位置坐标反馈给卫星导航信号模拟系统。

或者，控制目标指令包括制动指令，卫星导航载体根据制动指令进行制动，执行制动时间，室内定位系统测定卫星导航载体的当前位置坐标，并将当前位置坐标反馈给卫星导航信号模拟系统，通过当前位置坐标的持续时间，来判断载体导航的受控情况，比如进行悬停状态，看卫星导航载体的执行状态，来判断他的导航受控是否合格。

另一实施例中，在所述判断处理中，若当前位置坐标与控制目标指令中的目的地坐标一致，则记录为0，根据测试总次数与记录0的次数进行合格率统计，根据合格率与预设值比较判断卫星导航载体是否合格；或者在所述判断处理中，若当前位置坐标与控制目标指令中的目的地坐标存在偏离，则记录为1，根据测试总次数与记录1的次数进行不良率统计，根据不良率与预设值比较判断卫星导航载体是否合格。反复多次测试，且对测试结果进行统计分析，进一步提高其测试精度与准确度。

进一步地，所述判断处理步骤中，若当前位置坐标与控制目标指令中的目的地坐标存在偏离，则控制计算机给卫星导航载体的控制器下发一个控制指令，对卫星导航载体发送修正指令，卫星导航载体执行目标修正指令，室内定位系统测定卫星导航载体的当前位置坐标，并发送卫星导航载体修正后的当前位置坐标，控制计算机比较修正后的当前位置坐标与目标地坐标是否一致，该单次测试结束，进行下一次测试。进行指令修正测试，避免卫星导航载体的导航系统的偶然性失灵，比如在不确定卫星导航载体是不是本身动力不够的情况下，导致的卫星导航载体的导航不受控。

更进一步优化地，在以上判断处理步骤中，还包括判断响应时间，判断控制目标指令发送时间，与室内定位系统第一次测定并反馈的卫星导航载体的当前位置坐标的时间差，如果该时间差大于预设的响应时间范围，则该卫星导航载体不合格。当然，还可以通过对卫星导航载体的速度或加速度的测试，来判断卫星导航载体是否合格。如通过控制目标指令发射一个卫星导航载体的运行速度或加速度，然后测试卫星导航载体的速度或加速度与控制目标指令中的速度或加速度是否在预设范围内，若一致或偏差在预设范围内则卫星导航载体合格，否则不合格。

本发明的另一技术方案在于在上述基础之上提供的另一实施例中，还提供对卫星导航载体进行抗干扰测试，一种卫星导航载体室内实时闭环反馈测试方法，包括定位步骤：S1：由室内定位系统测定卫星导航载体的当前位置坐标，并将位置坐标反馈给卫星导航信号模拟系统；S2：根据卫星导航载体的当前位置坐标，由卫星导航信号模拟系统实时生成卫星导航仿真信号和卫星导航干扰信号；S3：由室内天线将卫星导航仿真信号发送给卫星导航载体，卫星导航载体根据卫星导航仿真信号定位自身位置。其中卫星导航仿真信号和卫星导航干扰信号可以是一个卫星导航信号模拟器，也可以是分开独立的卫星导航信号模拟器中，其中一个卫星导航信号模拟器充作一个卫星导航干扰信号模拟源。其卫星导航载体受控测试方法与其他实施例是相同的，通过接收卫星导航仿真信号和卫星导航干扰信号，再根据用户判断或控制计算机进行自动测评卫星导航载体的导航是否合格。

进一步地，卫星导航载体通过27MHz、35MHz、40MHz、72MHz、2.4G、5.8G、Zigbee、蓝牙、Wifi、红外、3G、4G、5G、UWB中的任意一种无线方式与卫星导航载体的控制器通信，适用范围广，在测试开始时，先让卫星导航载体与其控制器处于通信联通状态。

进一步地，卫星导航模拟系统生成BDS、GPS、GLONASS、GALILEO、QZSS和GAGAN中的至少任意一种卫星导航仿真信号，提供一种兼容性的卫星导航信号模拟环境。

本实施例中开启卫星导航载体和其控制器的工作状态，通过室内定位系统测定卫星导航载体的当前位置坐标，并将位置坐标反馈给卫星导航信号模拟系统，卫星导航模拟系统根据卫星导航载体的当前位置坐标实时生成卫星导航仿真信号，卫星导航载体接收卫星导航仿真信号进行定位，在卫星导航载体的控制器即各类遥控设备的控制作用下，卫星导航载体执行各控制目标指令，室内定位系统实时测定并发送其当前位置坐标，以供卫星导航模拟系统生成一连续的卫星导航仿真信号，构建一个卫星导航载体室内测试的导航信号环境，以供用户在室内随时可对卫星导航载体如车载、舰船、飞行器、无人机、飞机和导弹的导航受控测试，依次循环测试，直到采集记录数据满足测试需求为止。还可以设置自动测评系统，控制计算机可同步接收卫星导航载体的控制器发送的控制目标指令和室内定位系统中定位服务器发送的卫星导航载体的当前位置坐标，如此，在卫星导航载体的导航是否受控的判断处理步骤中，可进一步判断当前位置坐标与控制目标指令中的目的地坐标是否一致，提高测试精度，与测试准确度，减少人工误判。

以上本发明实施例所述的测试方法均适于带有中国BDS、美国GPS、欧洲Galileo、俄罗斯GlONASS中任一种卫星导航系统的载体，载体不限于无人机、无人汽车、无人舰船，甚至是导弹等。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

(1)测试场地自由：室内测试环境无须考虑场地大小，以及测试场地的周边环境，在普通办公室即可快速、简便安装，成为各种卫星导航载体室内测试场所；

(2)零天气影响。室内测试环境不受室外严寒酷暑、风速、温度等天气的影响，均可进行测试，适合任意时间段的测试；

(3)测试环境舒适。室内测试环境可通过温度控制设备，让室内测试环境舒适宜人，测试人员可进行长时间测试，无须忍受室外的各种恶劣气候，可以在室内进行多次重复性测试，其提高测试精度；

(4)测试场景多样。室内测试环境可由卫星导航模拟系统，通过场景设置，不限地理位置、及外界障碍物等周边环境等，而室外的测试环境单一，能保障卫星导航载体测试的稳定性、可靠性和全面性，最终可实现测试成本低、难度小、周期短。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种卫星导航载体室内实时闭环反馈测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：由室内定位系统测定卫星导航载体的当前位置坐标，并将位置坐标反馈给卫星导航信号模拟系统；

S2：根据卫星导航载体的当前位置坐标，由卫星导航信号模拟系统实时生成卫星导航仿真信号；

S3：由室内天线将卫星导航仿真信号发送给卫星导航载体，卫星导航载体根据卫星导航仿真信号定位自身位置。

2.根据权利要求1所述的测试方法，其特征在于：在步骤S1中，所述卫星导航模拟系统包括依次连接的仿真控制单元、数学仿真单元、信号仿真单元，

所述仿真控制单元，用于控制仿真节拍和配置卫星导航载体轨迹仿真参数；

数学仿真单元，根据所述仿真参数计算卫星导航的仿真数据；

信号仿真单元，将所述仿真数据转换成卫星导航载体能接收到的射频导航信号。

3.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于：在步骤S1中，所述室内定位系统包括定位服务器、若干定位基站、数据传输通道和设置于卫星导航载体上的移动标签；所述移动标签，用于向定位基站收发定位数据包，并对定位数据包在空中传输时间进行计算处理，得出移动标签与定位基站的距离数据并通过数据传输通道上传至定位基站；

所述定位基站，对移动标签与定位基站的距离数据进行解算，并通过数据传输通道将解算数据发送至定位服务器；

所述定位服务器，根据定位基站发送的解算数据计算出卫星导航载体的当前位置坐标，并发送给卫星导航模拟系统。

4.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于：所述卫星导航载体轨迹仿真参数包括静止车载、舰船、飞行器、无人机、飞机和导弹中至少一个模型。

5.根据权利要求2所述的测试方法，其特征在于：所述仿真控制单元与数学仿真单元集成在同一控制计算机中。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的测试方法，其特征在于：在步骤S3后，还包括进行卫星导航载体的导航受控测试的步骤S4，具体为：通过卫星导航载体的控制器发送控制目标指令给卫星导航载体，所述卫星导航载体在卫星导航仿真信号下执行所述控制目标指令后，跳转到步骤S1。

7.根据权利要求6所述的测试方法，其特征在于：在所述步骤S4中，卫星导航载体的控制器实时发送控制目标指令给控制计算机，控制计算机通过对室内定位系统发送的卫星导航载体的当前位置坐标与控制目标指令进行判断处理。

8.根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于：在所述判断处理中，若当前位置坐标与控制目标指令中的目的地坐标一致，则记录为0，根据测试总次数与记录0的次数进行合格率统计，根据合格率与预设值比较判断卫星导航载体是否合格；或者在所述判断处理中，若当前位置坐标与控制目标指令中的目的地坐标存在偏离，则记录为1，根据测试总次数与记录1的次数进行不良率统计，根据不良率与预设值比较判断卫星导航载体是否合格。

9.根据权利要求8所述的测试方法，其特征在于：若当前位置坐标与控制目标指令中的目的地坐标有偏离，则卫星导航载体的控制器发送修正指令，卫星导航载体执行修正指令，室内定位系统测定卫星导航载体的当前位置坐标，并再发送卫星导航载体修正后的当前位置坐标，控制计算机比较修正后的当前位置坐标与目标地坐标是否一致，该单次测试结束，进行下一次测试。

10.根据权利要求7所述的测试方法，其特征在于：所述判断处理中，还包括判断响应时间，具体为：判断控制指令发送时间与室内定位系统第一次发送当前位置坐标的时间差，如所述时间差大于预设的响应时间范围，则该卫星导航载体不合格。