CN109031357A - 一种抗干扰能力测试系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗干扰能力测试系统和方法，旨在解决目前对GNSS终端定位时处于多种无线信号的干扰之下，多模组同时工作时终端导航定位抗干扰能力测试需求，其技术方案要点是：一种抗干扰能力测试前端子系统，包括：用于对与一被测目标的实际通信进行模拟并布设有若干用于与被测目标进行通信的第一天线的模拟网络，所述模拟网络对应第一辐射区域；以及，布设有若干用于发射干扰信号的第二天线的干扰网络，所述干扰网络对应第二辐射区域，所述被测目标被置于所述第一辐射区域与所述第二辐射区域的重叠区域。本发明的测试系统具有能最大限度检验真实干扰源存在情况下的导航定位性能的优劣的优点。

Description

一种抗干扰能力测试系统和方法

技术领域

本发明涉及天线测试技术领域，更具体地说，它涉及一种抗干扰能力测试系统和方法。

背景技术

全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，简称GNSS）泛指所有的卫星导航系统，包括全球的、区域的和增强的等，如美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo、中国的北斗卫星导航系统，以及相关的增强系统。

近年来，随着车联网、物联网、智能交通、移动通信等业务的发展，对导航天线、导航系统等GNSS产业相关产品的需求越来越迫切，而导航定位功能是实现上述业务的基础，其性能指标直接影响相关业务的用户体验，因此对GNSS接收终端的导航定位性能进行测试评估是非常必要的。

另外，由于GNSS终端在定位时，多模组会同时工作，这样，GNSS终端通常处于多种无线信号的干扰之下，GNSS终端在导航定位时的抗干扰能力测试也越来越受关注，如何实现一种在导航定位时加入干扰机制的抗干扰能力测试系统成为目前GNSS领域一个重要研究方向。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一个目的在于提供一种抗干扰能力测试前端子系统，具有能最大限度检验真实干扰源存在情况下的导航定位性能的优劣的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种抗干扰能力测试前端子系统，包括：

用于对与一被测目标的实际通信进行模拟并布设有若干用于与被测目标进行通信的第一天线的模拟网络，所述模拟网络对应第一辐射区域；以及，

布设有若干用于发射干扰信号的第二天线的干扰网络，所述干扰网络对应第二辐射区域，所述被测目标被置于所述第一辐射区域与所述第二辐射区域的重叠区域。

通过采用上述技术方案，在测试时，模拟网络模拟卫星信号的发射，通过第一天线与被测目标通信，被测物接收模拟网络的信号进行导航能力的测试，而干扰网络通过第二天线发射干扰信号对被测目标进行干扰，最大化的模拟在真实环境中被测目标面对的干扰情况，为判断导航的定位精度和灵敏度提供参考数据。

本发明进一步设置为：所述干扰网络包括：

支架；以及，

承载于所述支架用于布设所述第二天线的辅助干扰环，所述第二天线环设于所述辅助干扰环；

所述模拟网络包括：承载于所述支架的用于布设所述第一天线的主测试环，所述第一天线环设于所述主测试环；

所述第一辐射区域与所述第二辐射区域的重叠区域处设有用于承载所述被测目标的承载装置。

通过采用上述技术方案，辅助干扰环用于支撑和安装第二探头，由于第二天线均朝向主测试环的中心，从而形成了干扰平面，即对应第二辐射区，达到更好的干扰效果；而第一探头安装在主测试环上，形成模拟信号平面，即对应第一辐射区，提供卫星模拟信号。

本发明进一步设置为：若干所述第二天线呈环形阵列分布且投射方向朝向所述辅助干扰环的中心。

通过采用上述技术方案，同时可模拟对被测目标360°范围内不同入射角度的干扰信号。

本发明进一步设置为：所述辅助干扰环内部铺设有与若干所述第二天线通信的多通道链路。

通过采用上述技术方案，通过对多个通道链路的控制可以选择不同链路上连接的第二天线工作，从而形成对被测目标不同位置和角度的干扰。

本发明进一步设置为：所述第一天线呈环形阵列分布且投射方向朝向所述主测试环的中心，且所述主测试环的中心、所述辅助测试环的中心以及所述被测目标的物理中心相重合。

通过采用上述技术方案，被测目标与第一天线的通信效果最佳，且第二天线对被测目标的干扰能力也达到最佳。

本发明进一步设置为：所述主测试环和所述辅助干扰环呈正交分布。

通过采用上述技术方案，使干扰信号对主测试环的干扰降到最低，提高检测精度。

本发明进一步设置为：所述主测试环和所述辅助干扰环上均设有呈角锥状的吸波材料。

通过采用上述技术方案，减少干扰信号对主测试环的影响，进一步提高检测的精确度。

本发明的第二个目的在于提供一种抗干扰能力测试系统，具有能最大限度检验真实干扰源存在情况下的导航定位性能的优劣的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种抗干扰能力测试系统，上述技术方案所述的前端子系统；以及，分别与所述前端子系统及所述被测目标相连的、用于依据预定策略控制所述前端子系统与所述被测目标通信并从所述被测目标或所述前端子系统获得目标数据以进行抗干扰能力测试的处理后台。

通过采用上述技术方案，被测目标通过前端子系统获得卫星模拟信号和干扰信号，处理后台通过与前端子系统和被测目标通信，获取判断导航定位性能的数据，最终处理判断得出对导航性能进行指示和判断的数据。

本发明进一步设置为：所述目标数据为从所述被测目标获得的接收功率数据。

本发明的第三个目的在于提供一种抗干扰能力测试方法，具有能最大限度检验真实干扰源存在情况下的导航定位性能的优劣的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种抗干扰能力测试方法，所述方法基于上述技术方案所述的抗干扰能力测试系统，所述抗干扰能力测试方法包括：

所述处理后台依据预定策略控制所述前端子系统与所述被测目标通信；

从所述被测目标或所述前端子系统获得目标数据以进行抗干扰能力测试。

通过采用上述技术方案，在测试时，第二探头发射干扰信号模拟现实中的干扰情况，从而对导航系统灵敏度和定位精度进行判断。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其一，通过设置辅助干扰环的设计，实现了干扰信号的引入，可以得到干扰源的加入对被测目标卫星通讯灵敏度及定位精度的影响；

其二，通过设置信号切换装置，对第二天线进行自动切换，形成多个角度的干扰源，且切换效率较高。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图；

图2为实施例中多轴运动平台的结构示意图；

图3为实施例中多轴运动平台的爆炸图。

图中：1、支架；2、主测试环；3、第一天线；4、辅助干扰环；5、第二天线；6、吸波材料；7、多轴运动平台；71、底座；711、弧形导槽；712、挡板；72、偏移支撑板；721、导轮；722、稳定轮；73、水平支撑转盘；731、内盘体；732、外盘体；74、侧向偏转平台；741～742、转动连接部；75、十字滑台；76、抱杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

实施例一：一种抗干扰能力测试系统，如图1所示，用于对与一被测目标的实际通信进行模拟并布设有若干用于与被测目标进行通信的第一天线3的模拟网络，模拟网络对应第一辐射区域；以及布设有若干用于发射干扰信号的第二天线5的干扰网络，干扰网络对应第二辐射区域，被测目标被置于第一辐射区域与第二辐射区域的重叠区域。

具体的，模拟网络通常用来模拟卫星通信，模拟网络包括支架1和主测试环2，支架1放置在地面上，主测试环2竖直安装在支架1上，主测试环2可以是环形、三角形、四边形或其他多边形，在本实施中采用环形状的主测试环2，第一天线3设置有多个，多个第一天线3呈环形阵列分布且均投射向主测试环2的中心，第一天线3所在的平面构成上述的第一辐射区域，第一天线3与被测目标通信，用于模拟产生卫星信号；在主测试环2的上包裹有吸波材料6，吸波材料6呈角锥形，用于吸收外部的干扰信号，提高第一天线3的测试精度，同时角锥形的吸波材料6吸波面积更大，吸波效果更佳。

如图1所示，干扰网络包括辅助干扰环4，辅助干扰环4安装在支架1上且与主测试环2相交叉，本实施例中主测试环2与辅助测试环呈正交分布，辅助干扰环4的中心与主测试环2的中心重合或者略有偏移，第二天线5设置有多个，多个第二天线5呈环形阵列分布且均投射向主测试环2的中心，用于发射干扰信号，第二天线5所在的平面构成上述的第二辐射区域，从而形成第一辐射区域和第二辐射区域的交叉状态；同时在辅助干扰环4上也包裹有吸波材料6，吸波材料6呈角锥形，用于吸收外部的干扰信号，减少对第一天线3的影响，提高第一天线3的测试精度。

在辅助干扰环4内铺设有多通道链路，多通道链路与第二天线5相连接，多通道链路可以同时引入多个干扰源，根据需求设计不同的的第二天线5布局密度，从而形成密度不同的干扰源。

还包括分别与前端子系统及被测目标相连的、用于依据预定策略控制前端子系统与被测目标通信并从被测目标或前端子系统获得目标数据以进行抗干扰能力测试的处理后台。

具体的，处理后台通过多通道链路与第二天线5通信，且通过射频线与第一探头和被测目标通信，且在处理后台中搭载有处理软件，对被测目标接收到的导向信号进行处理，处理后台和处理软件为现有技术，在此不作赘述；预定策略可以是：先控制第一天线3发射卫星模拟信号以形成第一组测试数据，再通过控制第二天线5发射干扰信号以获得第二组测试数据，目标数据可以是被测目标获得的接收功率数据，处理后台通过对两组数据的比对或直接通过获得的目标数据进行导航精度和灵敏度的判断。

如图1所示，第一辐射区域与第二辐射区域的重叠区域处设有用于承载被测目标的承载装置，承载装置包括多轴运动平台7和承载台，多轴运动平台7设置在主测试环2底部的中间位置，并用于安装承载台（图中未示出）；承载台用于放置被测目标，且承载台可置于主测试环2中心位置，本实施例中，该被测目标为GNSS终端。

图2、图3示出了该多轴运动平台7的结构图，其能够实现六个方向的动作。多轴运动平台7包括底座71、偏移支撑板72、水平支撑转盘73、侧向偏转平台74、十字滑台75和抱杆76；其中，所述底座71的两侧设置有弧形导槽711，弧形导槽711的外侧设置有挡板712；偏移支撑板72的两侧设置有与该弧形导槽711配合的导轮721，进而偏移支撑板72能够通过导轮721架设于弧形导槽711上，并沿弧形导槽711作弧线运动。偏移支撑板72上还设置有若干稳定轮722（与导轮721垂直），当偏移支撑板72安装完毕后，稳定轮722的轮面与底座71的侧壁的内侧抵触，使得偏移支撑板72在作弧线运动时更加稳定。

水平支撑转盘73包括内盘体731和外盘体732；其中，内盘体731直接安装在偏移支撑板72上，外盘体732与内盘体731水平转动连接，进而能够提供水平方向的转动。

侧向偏转平台74的两侧分别设置有转动连接部（741，742），并通过转动连接部与外盘体732的两侧转动连接，进而可实现侧向偏转平台74的偏转动作。

十字滑台75固定在侧向偏转平台74上，可提供X方向、Y方向的动作。

抱杆76竖直安装于十字滑台75上，其内部设置有丝杆升降驱动机构，以通过丝杆升降驱动机构带动抱杆76在Z方向动作。

测试时，该测试系统需置于暗室中，先控制抱杆76转动至倾斜的位置，以方便安装被测目标，可以根据需要，将被测目标安装在抱杆76上的承载台或者抱杆76的侧面等，随后控制抱杆移动，以使被测目标基本位于主测试环2的中心位置，此时被测物的物理中心与主测试环2的中心基本重合；

随后启动主测试环2上的第一天线3产生卫星模拟信号，同时启动第二天线5发出干扰信号对被测目标与第一天线3之间的通信进行干扰，在检测的过程中通过处理后台对不同位置和角度的第二天线5进行切换，从而形成不同位置和角度的干扰源，对被测目标的进行多方位的测试，使测试数据更加全面、测试结果更加可靠；在检测的过程中可以将所有的第二天线5启动，形成对全方位围绕被测目标的干扰，使抗干扰测试数据更加全面。

被测物接收到的导航数据被传输至处理后台进行运算处理，根据被测目标获得的接收功率数据，得出判断导航性能精度和灵敏度的数据，将该数据与标准的检测数据进行对比，根据引入干扰源后形成的检测数据与标准检测数据之间的偏差，即可即可判断出导航的定位精度和灵敏度。

通过在模拟卫星的调制信号与被测目标通信时引入干扰信号，在正常的GNSS制式测试模式下得到干扰源的加入，从而得出对被测目标卫星通讯灵敏度及定位精度的影响，实现对导航性能优劣的判断。

实施例二：一种导航抗干扰能力测试系统，与实施例一的不同之处在于，辅助干扰环4水平放置，且辅助干扰环4的圆心与主测试环2的圆心相重合，这样多个干扰探头形成了一水平的干扰平面，对于被测物在水平面上的干扰效果较好。

实施例三：一种导航抗干扰能力测试系统，与实施例一的不同之处在于，辅助干扰环4倾斜放置，且辅助干扰环4的圆心与主测试环2的圆心相重合，这样多个干扰探头形成了一倾斜的干扰平面，既具有水平方向的分干扰平面，又具有竖直方向的分干扰平面。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种抗干扰能力测试前端子系统，其特征在于，包括：

用于对与一被测目标的实际通信进行模拟并布设有若干用于与被测目标进行通信的第一天线(3)的模拟网络，所述模拟网络对应第一辐射区域；以及，

布设有若干用于发射干扰信号的第二天线(5)的干扰网络，所述干扰网络对应第二辐射区域，所述被测目标被置于所述第一辐射区域与所述第二辐射区域的重叠区域。

2.根据权利要求1所述的一种抗干扰能力测试前端子系统，其特征在于，所述干扰网络包括：

支架(1)；以及，承载于所述支架(1)用于布设所述第二天线(5)的辅助干扰环(4)，所述第二天线(5)环设于所述辅助干扰环(4)；

所述模拟网络包括：承载于所述支架(1)的用于布设所述第一天线(3)的主测试环(2)，所述第一天线(3)环设于所述主测试环(2)；

所述第一辐射区域与所述第二辐射区域的重叠区域处设有用于承载所述被测目标的承载装置。

3.根据权利要求2所述的一种抗干扰能力测试前端子系统，其特征在于，若干所述第二天线(5)呈环形阵列分布且投射方向朝向所述辅助干扰环(4)的中心。

4.根据权利要求2或3所述的一种抗干扰能力测试前端子系统，其特征在于，若干所述第一天线(3)呈环形阵列分布且投射方向朝向所述主测试环(2)的中心，且所述主测试环(2)的中心、所述辅助测试环的中心以及所述被测目标的物理中心相重合。

5.根据权利要求2或3所述的一种抗干扰能力测试前端子系统，其特征在于，所述辅助干扰环(4)内部铺设有与若干所述第二天线(5)通信的多通道链路。

6.根据权利要求5所述的一种抗干扰能力测试前端子系统，其特征在于，所述主测试环(2)和所述辅助干扰环(4)呈正交分布。

7.根据权利要求2所述的一种抗干扰能力测试前端子系统，其特征在于，所述主测试环(2)和所述辅助干扰环(4)上均设有呈角锥状的吸波材料(6)。

8.一种抗干扰能力测试系统，其特征在于，包括权利要求1至7任意一项所述的前端子系统；以及，分别与所述前端子系统及所述被测目标相连的、用于依据预定策略控制所述前端子系统与所述被测目标通信并从所述被测目标或所述前端子系统获得目标数据以进行抗干扰能力测试的处理后台。

9.根据权利要求8所述的一种抗干扰能力测试系统，其特征在于，所述目标数据为从所述被测目标获得的接收功率数据。

10.一种抗干扰能力测试方法，其特征在于，所述方法基于如权利要求8-9中任一项所述的抗干扰能力测试系统，所述抗干扰能力测试方法包括：

所述处理后台依据预定策略控制所述前端子系统与所述被测目标通信；

从所述被测目标或所述前端子系统获得目标数据以进行抗干扰能力测试。