CN111443364A - 一种车载定位接收机精度测试方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种车载定位接收机精度测试方法，应用于汽车电子产品中，所述方法包括：获取卫星信号，并将所述卫星信号分别发送到参考机和待测机；所述参考机根据所述卫星信号生成参考位置，所述待测机根据所述卫星信号生成测试位置；将所述测试位置和参考位置进行比对，并生成相对偏差；根据所述相对偏差，评估所述待测机的精度。其有益效果在于：本申请的待测机通过参考机的定位数据进行实时比对，环境搭建简单，成本低，便于对定位接收机进行测试。

Description

一种车载定位接收机精度测试方法及其系统

技术领域

本申请涉及汽车电子技术领域，特别涉及一种车载定位接收机精度测试方法及其系统。

背景技术

随着汽车智能化和互联化发展趋势，汽车上的导航系统精度也越来越高；全球导航卫星系统定位是利用一组卫星的伪距、星历、卫星发射时间等观测量，同时还必须知道用户钟差。全球导航卫星系统是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的无线电导航定位系统。车辆通过接收全球导航卫星系统定位信号，进行定位。

导航定位技术快速发展，卫星定位精度也越来越高，但在现有技术中，在弱信号或无信号下，接收机难以保持较高精度定位。传统的GNSS接收机定位性能评测方法是导入接收机定位轨迹到Google earth，将轨迹与卫星影像对比，精度低，基本上都是米级，已经无法满足当前需求。难以对定位接收机进行测试。

发明内容

本申请为了解决上述技术问题，提供了一种车载定位接收机精度测试方法，应用于汽车电子产品中，所述方法包括：

获取卫星信号，并将所述卫星信号分别发送到参考机和待测机；

所述参考机根据所述卫星信号生成参考位置，所述待测机根据所述卫星信号生成测试位置；

将所述测试位置和参考位置进行比对，并生成相对偏差；

根据所述相对偏差，评估所述待测机的精度。

可选地，所述参考机根据所述卫星信号生成参考位置，包括：

所述参考机将卫星信号和修正数据通过RTK算法进行融合，生成参考位置。

可选地，所述修正数据通过以下步骤获得：

所述参考机与外部服务器建立连接，并向外部服务器发送所述卫星信号；

外部服务器接收所述卫星信号，并向所述参考机反馈修正数据。

可选地，所述参考机为GNSS接收机。

可选地，所述待测机根据所述卫星信号生成测试位置，包括：

对所述卫星定位信号进行衰减处理，待测机将衰减后的卫星信号转换为测试位置。

可选地，所述对所述卫星定位信号进行衰减处理，包括：

在卫星信号的信号强度变化时，通过调整衰减器的衰减值，对当前卫星定位信号进行衰减。

可选地，所述将所述参考位置和测试位置进行比对，并生成相对偏差，包括：

通过计算参考位置和测试位置的距离，获得参考位置和测试位置的相对偏差。

可选地，所述根据所述相对偏差，评估所述待测机的精度，包括：

判断所述相对偏差是否落入预设范围值，若是则待测机精度高；否则对待测机镜像重新调试。

此外，本申请还提供了一种车载接收机精度测试系统，包括上述的一种车载接收机精度测试方法，所述系统包括：接收天线、功分器、参考机、待测机、衰减器、通讯模块、以及测试主机；

所述接收天线通过功分器分别与所述参考机、待测机连接，所述参考机、待测机分别连接在所述测试主机上；所述待测机与功分器之间还连接有衰减器，所述参考机还连接有与外部服务器通讯的通讯模块；

所述系统用于：通过所述接收天线获取卫星信号，并将所述卫星信号分别发送到参考机和待测机；所述参考机根据所述卫星信号生成参考位置，所述待测机根据所述卫星信号生成测试位置；所述测试主机将所述测试位置和参考位置进行比对，并生成相对偏差，所述测试主机根据所述相对偏差，评估所述待测机的精度。

本申请的一种车载定位接收机精度测试方法及其系统，其有益效果在于：

（1）本申请的待测机通过参考机的定位数据进行实时比对，环境搭建简单，成本低，便于对定位接收机进行测试。

（2）本申请的参考机设置有通讯模块，通讯模块可以有线通讯模块也可以是无线通讯模块，用于与外部服务器连接，获取用于修正参考机卫星信号，提高参考位置的精度，同时提高待测机的比对精度，实现对待测机进行准确评估。

（3）本申请在待测机与功分器之间还设置有衰减器，通过衰减器可对卫星信号的信号强度进行衰减，判断待测机对弱信号的处理能力；同时，可通过衰减器模拟多种弱信号的场景，提高测试效率。

附图说明

图1为本申请实施例的测试方法的示意图；

图2为本申请实施例的测试系统的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的较佳实施例进行详细阐述，以使本申请的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本申请的保护范围作出更为清楚的界定。

在如图1所示的实施例中，本申请提出了一种车载定位接收机精度测试方法，应用于汽车电子产品中，方法包括：

S1，获取卫星信号，并将卫星信号分别发送到参考机300和待测机400；

在步骤S1中，本方法可通过卫星信号接收天线100，获取当前位置的卫星信号，接收天线100将卫星信号分别传输到参考机300和待机机进行处理。

S2，参考机300根据卫星信号生成参考位置，待测机400根据卫星信号生成测试位置；

在步骤S2中，在参考机300中，参考机300通过将卫星信号和修正数据进行融合，生成参考位置。在待测机400中，卫星信号可在进入待测机400前进行衰减处理，也可再进入待测机400的同时，经过设置在待测上的衰减器600进行衰减处理，待测机400对衰减后的卫星信号进行处理。

S3，将测试位置和参考位置进行比对，并生成相对偏差；

在步骤S3中，将测试位置和参考位置进行比对，并生成相对偏差，包括：通过计算参考位置和测试位置的距离，获得参考位置和测试位置的相对偏差。

S4，根据相对偏差，评估待测机400的精度。

在步骤S4中，根据相对偏差，评估待测机400的精度，包括：判断相对偏差是否落入预设范围值，若是则待测机400精度高；否则对待测机400镜像重新调试。

在一些实施例中，参考机300根据卫星信号生成参考位置，包括：所述参考机将卫星信号和修正数据通过RTK算法进行融合，生成参考位置。修正数据通过以下步骤获得：参考机与外部服务器建立连接，并向外部服务器发送所述卫星信号；外部服务器接收所述卫星信号，并向参考机反馈修正数据。参考机300为GNSS接收机。在本实施例中，RTK算法是内置在GNSS接收机芯片中的算法，其中，参考机300可以是具体为和芯星通UM482的接收机，RTK算法即为和芯星通UM482的接收机自带的算法模型，RTK算法通过输入卫星信号和修正数据，输出高精度的参考位置。参考机300可以内置通讯模块700，也可以外接通讯模块，通讯模块700可以有线通讯模块，通讯模块700也可以是包括WIFI、4G、5G等无线通讯模块，参考机通过通讯模块与外部服务器建立连接，获取用于修正参考机300卫星信号的修正数据；外部服务器可以是千寻服务器。其中，千寻服务器是以“互联网+位置”的理念，通过北斗地基一张网的整合与建设，基于云计算和数据技术，构建位置服务云平台，以满足国家、行业、大众市场对精准位置服务的需求；以卫星定位为基础，融合各类定位技术，针对特定的应用场景，不同的应用终端，推出与实际场景相结合的解决方案，向各类终端和应用系统提供高精准位置服务；千寻服务器分享对位置相关的海量数据接入、存储、融合和开放的能力，为企业和开发者的集成开发、应用推广提供一站式的服务支撑；让精准位置服务成为连接、激活和驱动位置生态发展的新的互联网基础设施。本方法可以通过千寻服务器获取当前位置的修正数据，通过修正数据对卫星信号进行修正；参考机300融合修正数据，实时输出高精度的参考位置。在本实施例中，参考机300可以是GNSS接收机，GNSS接收机支持GPS/BDS/GLONASS/GALILEO双频RTK定位；由于可同时接收GPS/BDS/GLONASS/GALILEO双频RTK定位。利用双频对电离层延迟的不同可以消除电离层对电磁波信号的延迟影响，因此双频接收机可用于长达几千公里的精密定位。本申请的参考机300设置有通讯模块700，通讯模块700可以有线通讯模块也可以是无线通讯模块，用于与外部服务器连接，获取用于修正参考机300卫星信号，提高参考位置的精度，同时提高待测机400的比对精度，实现对待测机400进行准确评估。

在一些实施例中，待测机400根据卫星信号生成测试位置，包括：对卫星定位信号进行衰减处理，待测机400将衰减后的卫星信号转换为测试位置。其中，对卫星定位信号进行衰减处理，包括：在卫星信号的信号强度变化时，通过调整衰减器600的衰减值，对当前卫星定位信号进行衰减。在本实施例中，通过衰减器600衰减值调整待测机400的卫星信号输入强度，可实现在同一路段可完成多种场景测试，如弱/中/无信号场景、弱信进入强信号场景、强信号进入弱信号或无信号场景，其操作方式如下：

在每种场景测试之前和测试完后，衰减器600衰减值恢复为0dB，保持待测机400输入的卫星信号输入无衰减, 并持续动态运动不少于三分钟或其他时间，其中，持续动态运动时间依据待测接收机DR性能而定，以便DR功能在每种场景测试前得到校准。

场景一：强信号迅速进入弱信号到弱信号迅速进入强信号：

步骤1，首先迅速调整可调衰减器600的衰减值到18~15dB之间任意值，采集五分钟数据，其中，具体采集时间以实际测试需求调整；

步骤2， 然后迅速调整可调衰减器600的衰减值为0dB，再次采集五分钟数据。

场景二：强信号迅速进入中等信号到中等信号迅速进入强信号

步骤1，首先迅速调整可调衰减器600的衰减值到7~10dB之间任意值，采集五分钟数据，其中。具体采集时间以实际测试需求调整；

步骤2， 然后迅速调整可调衰减器600的衰减值为0dB，再次采集五分钟数据。

场景三：强信号迅速进入无信号到无信号迅速进入强信号

步骤1，首先迅速关闭可调衰减器600的输出，采集五分钟数据，其中，具体采集时间以实际测试需求调整；

步骤2，然后迅速打开可调衰减器600的输出设置为0dB，再次采集五分钟数据。

场景四：强信号逐渐进入弱信号到弱信号逐渐进入强信号

步骤1，调整可调衰减器600的衰减值由0dB开始逐渐增加，每间隔5s增加1dB，其中间隔时间以实际测试需求调整，最大为20dB，采集五分钟数据，其中具体采集时间以实际测试需求调整；

步骤2，调整可调衰减器600的衰减值由20dB开始逐渐减小，每间隔5s减小1dB，其中间隔时间以实际测试需求调整；最小为0dB，采集五分钟数据，其中具体采集时间以实际测试需求调整。

以上所列举的是很典型的四种场景，其它未提到的场景也适用于上述方案。本申请在待测机400与功分器200之间还设置有衰减器600，通过衰减器600可对卫星信号的信号强度进行衰减，判断待测机400对弱信号的处理能力；同时，可通过衰减器600模拟多种弱信号的场景，提高测试效率。

在一些实施例中，将参考位置和测试位置进行比对，并生成相对偏差，包括：通过计算参考位置和测试位置的距离，获得参考位置和测试位置的相对偏差。在本实施例中，参考机300的参考位置和待测机400的测试位置传到测试主机500中进行比对；通过计算参考位置和测试位置的距离，获得参考位置和测试位置的相对偏差。同时，测试主机500判断相对偏差是否落入预设范围值，若是则待测机400精度高；否则对待测机400镜像重新调试。

在如图2所示的实施例中，本申请还提供了一种车载接收机精度测试系统，包括上述的一种车载接收机精度测试方法，本系统包括：接收天线100、功分器200、参考机300、待测机400、衰减器600、通讯模块700、以及测试主机500；

接收天线100通过功分器200分别与参考机300、待测机400连接，参考机300、待测机400分别连接在测试主机500上；待测机400与功分器200之间还连接有衰减器600，参考机300还连接有与外部服务器通讯的通讯模块700；

本系统用于：通过接收天线100获取卫星信号，并将卫星信号分别发送到参考机300和待测机400；参考机300根据卫星信号生成参考位置，待测机400根据卫星信号生成测试位置；测试主机500将测试位置和参考位置进行比对，并生成相对偏差，测试主机500根据相对偏差，评估待测机400的精度。

在本实施例中，本系统的接收天线100支持的频段有GPS的L1/L2、BDS的B1/B2、GLONASS的L1/L2、GALILEO的E1/E5b；接收天线100输出端与功分器200输入端通过带屏蔽的射频线连接，功分器200将接收的卫星信号均匀分成两路输出，一路卫星信号输出到参考机300，另一路卫星信号通过衰减器600输出给待测机400。其中，参考机300为支持GPS/BDS/GLONASS/GALILEO双频RTK定位的GNSS接收机，可调衰减器600可调范围是0~20dB。通讯模块700用于接收千寻服务器发送的修正数据，参考机300融合修正数据和卫星信号，实时输出高精度的参考位置。衰减器600输出口通过带屏蔽的射频线与待测机400相连。参考机300、待测机400分别与测试主机500连接，且分别向测试主机500输出参考位置和测试位置，测试主机500实时存储位置信息并计算待测机400的测试位置与参考位置的相对偏差，即定位精度；通过相对偏差对待测机400的定位精度进行评估；其中，本实施例的测试主机可以是工业控制计算机、网络计算机、个人计算机、嵌入式计算机等；接收天线具体可以是型号为金乙昌JCA2288的天线；功分器可以是具体型号为PASTERNACK PE20S00222的功分器；参考机可以是具体型号为和芯星通UM482的参考机；衰减器可以是具体型号为PASTERNACKPE70A40000的可调衰减器；通讯模块可以是移远AG35的通讯模块。

本申请的待测机400通过参考机300的定位数据进行实时比对，环境搭建简单，成本低，便于对定位接收机进行测试。本申请的参考机300设置有通讯模块700，通讯模块700可以有线通讯模块也可以是无线通讯模块，用于与外部服务器连接，获取用于修正参考机300卫星信号，提高参考位置的精度，同时提高待测机400的比对精度，实现对待测机400进行准确评估。本申请在待测机400与功分器200之间还设置有衰减器600，通过衰减器600可对卫星信号的信号强度进行衰减，判断待测机400对弱信号的处理能力；同时，可通过衰减器600模拟多种弱信号的场景，提高测试效率。

上面结合附图对本申请的实施方式作了详细说明，但是本申请并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种车载定位接收机精度测试方法，其特征在于，应用于汽车电子产品中，所述方法包括：

获取卫星信号，并将所述卫星信号分别发送到参考机和待测机；

所述参考机根据所述卫星信号生成参考位置，所述待测机根据所述卫星信号生成测试位置；

将所述测试位置和参考位置进行比对，并生成相对偏差；

根据所述相对偏差，评估所述待测机的精度。

2.根据权利要求1所述的一种车载定位接收机精度测试方法，其特征在于，所述参考机根据所述卫星信号生成参考位置，包括：

所述参考机将卫星信号和修正数据通过RTK算法进行融合，生成参考位置。

3.根据权利要求2所述的一种车载定位接收机精度测试方法，其特征在于，所述修正数据通过以下步骤获得：

所述参考机与外部服务器建立连接，并向外部服务器发送所述卫星信号；

外部服务器接收所述卫星信号，并向所述参考机反馈修正数据。

4.根据权利要求2所述的一种车载定位接收机精度测试方法，其特征在于，所述参考机为GNSS接收机。

5.根据权利要求1所述的一种车载定位接收机精度测试方法，其特征在于，所述待测机根据所述卫星信号生成测试位置，包括：

对所述卫星定位信号进行衰减处理，待测机将衰减后的卫星信号转换为测试位置。

6.根据权利要求5所述的一种车载定位接收机精度测试方法，其特征在于，所述对所述卫星定位信号进行衰减处理，包括：

在卫星信号的信号强度变化时，通过调整衰减器的衰减值，对当前卫星定位信号进行衰减。

7.根据权利要求1所述的一种车载定位接收机精度测试方法，其特征在于，所述将所述参考位置和测试位置进行比对，并生成相对偏差，包括：

通过计算参考位置和测试位置的距离，获得参考位置和测试位置的相对偏差。

8.根据权利要求1所述的一种车载接收机精度测试方法，其特征在于，所述根据所述相对偏差，评估所述待测机的精度，包括：

判断所述相对偏差是否落入预设范围值，若是则待测机精度高；否则对待测机重新调试。

9.一种车载接收机精度测试系统，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的一种车载接收机精度测试方法，所述系统包括：接收天线、功分器、参考机、待测机、衰减器、通讯模块、以及测试主机；

所述接收天线通过功分器分别与所述参考机、待测机连接，所述参考机、待测机分别连接在所述测试主机上；所述待测机与功分器之间还连接有衰减器，所述参考机还连接有与外部服务器通讯的通讯模块；

所述系统用于：通过所述接收天线获取卫星信号，并将所述卫星信号分别发送到参考机和待测机；所述参考机根据所述卫星信号生成参考位置，所述待测机根据所述卫星信号生成测试位置；所述测试主机将所述测试位置和参考位置进行比对，并生成相对偏差，所述测试主机根据所述相对偏差，评估所述待测机的精度。

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