CN113238258B - Rtk接收机检测装置及测试系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种RTK接收机检测装置及测试系统，所述测试装置包括一底部支架、一柱状主体、两个固定部、至少一电机以及一控制部，柱状主体固定于底部支架上，两个固定部包括第一固定部及第二固定部，第一固定部设于所述柱状主体的顶部，第二固定部通过一滑轨连接所述柱状主体的侧面，所述滑轨的长度方向与所述柱状主体的高度方向平行，固定部均包括一固定座、一转轴以及一连接杆，每一固定部的转轴与固定座垂直连接并垂直连接于所述连接杆的中点，所述连接杆的两端均设有用于连接RTK接收机底部的固定螺母，电机用于带动转轴的转动，控制部用于控制所述电机的转动。本发明节省人力、测试方式灵活且方便用户使用，测试结果更加精准。

Description

RTK接收机检测装置及测试系统
技术领域
本发明涉及一种RTK接收机检测装置及测试系统。
背景技术
RTK（Real - time kinematic，实时动态）载波相位差分技术，是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。这是一种新的常用的卫星定位测量方法，以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新的测量原理和方法，极大地提高了作业效率。
RTK接收机在开发过程中，会进行多种反复且繁琐的对比测试，整个测试需要进行大量的时间记录及内业分析，耗时费力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中RTK接收机测试过程繁琐，大量消耗时间并降低工作效率的缺陷，提供一种节省人力、测试方式灵活且方便用户使用，测试结果更加精准有效的RTK接收机检测装置及测试系统。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种用于RTK接收机的检测装置，其特点在于，所述检测装置包括一底部支架、一柱状主体、两个固定部、至少一电机以及一控制部，所述柱状主体固定于所述底部支架上，所述两个固定部包括第一固定部及第二固定部，所述第一固定部设于所述柱状主体的顶部，所述第二固定部通过一滑轨连接所述柱状主体的侧面，所述滑轨的长度方向与所述柱状主体的高度方向平行，所述固定部均包括一固定座、一转轴以及一连接杆，每一固定部的转轴与固定座垂直连接并垂直连接于所述连接杆的中点，所述连接杆的两端均设有用于连接RTK接收机底部的固定螺母，所述电机用于带动转轴的转动，所述控制部用于控制所述电机的转动。
较佳地，所述检测装置包括一测试模块，所述控制部用于设定第二固定部的连接杆处于竖直状态的时间、转轴的转速以及转轴旋转的圈数，所述检测装置还包括一传输模块，所述传输模块用于在第二固定部的连接杆处于竖直状态时向所述RTK接收机传输脉冲信号，所述RTK接收机用于在接收到所述脉冲信号后输出日志，所述测试模块用于根据所述日志统计RTK接收机的测试项目。
较佳地，所述测试项目包括RTK固定时间，固定率以及正确率，所述固定时间为RTK接收机接收所述脉冲信号后到得到第一个固定解所耗费的时间，所述固定率为RTK接收机接收所述脉冲信号后RTK接收机在停留时间的固定解的输出数目占预设时段所有固定解的输出数目的百分比，其中所述停留时间为RTK接收机停留于竖直状态下的第二固定部的连接杆顶部的时间，所述正确率为结果数目与预设时段所有固定解的输出数目的百分比，其中所述结果数目为RTK固定解的结果和坐标真值的定位差值小于3倍RTK接收机标定的定位精度的RTK固定解数量。
较佳地，所述检测装置包括一测试模块，所述控制部用于设定第二固定部沿所述滑轨做上下运动的方式，所述上下运动的方式为正弦运动，对于一个目标正弦波，所述目标正弦波的横向坐标为时间线，在所述时间线上所述第二固定部处于所述滑轨的位置与所述目标正弦波的纵轴数值对应，所述RTK接收机用于接收基站差分数据并记录NMEA格式的GGA数据，所述测试模块用于将GGA数据中的动态高程结果与所述正弦运动进行比较以获得RTK接收机的高程定位精度。
NMEA是"National Marine Electronics Association"（国际海洋电子协会）缩写，同时也是数据传输标准工业协会。它是一套定义接收机输出的标准信息，有几种不同的格式，每种都是独立相关的ASCII格式，逗点隔开数据流，数据流长度从30-100字符不等，通常以每秒间隔选择输出，最常用的格式为"GGA"，它包含了定位时间、纬度、经度、高度、定位所用的卫星数、差分状态和校正时段等，其他的有速度、跟踪、日期等。
较佳地，所述检测装置包括一测试模块，所述连接杆的长度可调节，所述控制部用于设定第一固定部的转轴的转速、圈数以及连接杆在预设位置的停留时间，配置测试板卡或者RTK接收机用于输出含有定向信息的log heading语句记录在存储设备中，所述测试模块用于记录IMU数据结果作为真值，将测试板卡或者RTK接收机的输出结果与所述真值进行时间同步以获取RTK接收机的定向精度。
较佳地，所述检测装置包括一测试模块，所述连接杆的长度可调节，所述控制部用于设定第一固定部的转轴的转速、圈数以及连接杆在预设位置的停留时间，所述测试模块用于通过markcontrol命令以及marktime的log进行输出配置，存储于测试接收机或者板卡的内部，所述测试模块用于在RTK接收机接入GNSS信号后采集控制部的电机信号，并在接入GNSS信号后将接收机或者板卡的数据时间结果与所述电机信号对比已得到时间同步的精度。
较佳地，所述检测装置包括一测试模块，所述柱状主体的顶部设有一摄像头，所述摄像头向上拍摄，所述摄像头在固定部的转轴转动时拍摄影像并将所述影像传输至所述测试模块，所述测试模块用于识别所述影像中的遮挡物并根据所述遮挡物对测试结果进行补偿。
较佳地，所述检测装置包括一电机，所述电机的转轴轴线与所述柱状主体的长度方向平行，所述电机的转轴上设有一圆柱齿轮以及一锥齿轮，所述第一固定部的转轴通过一第一传动齿轮与所述圆柱齿轮咬合，所述第二固定部的转轴通过一第二传动齿轮与所述锥齿轮咬合，所述电机的转轴上设有一触发环，所述触发环包括一绝缘环，所述绝缘环上设有一金属区域，所述金属区域的中心到所述电机的转轴轴线的连线与所述第一固定部的连接杆垂直，所述检测装置还包括一电刷，所述电刷与所述触发环接触，当所述电刷处于所述金属区域内触发所述摄像头拍照。
较佳地，所述底部支架的下方设有4个万向轮。
本申请还提供一种用于RTK接收机的检测系统，所述检测系统包括一如上所述的检测装置以及一智能终端，所述智能终端用于接收所述检测装置的控制数据以及所述RTK接收机的运行数据，并根据所述控制数据和运行数据获取测试结果。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：
本发明节省人力、测试方式灵活且方便用户使用，测试结果更加精准。
附图说明
图1为本发明实施例1的检测装置的结构示意图。
图2为本发明实施例1的检测装置的另一结构示意图。
实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例
参见图1、，本实施例提供一种RTK接收机检测系统，所述测试系统包括一检测装置以及一PC终端，PC终端是智能终端的一种，所述智能终端还可以是手机、平板电脑、服务器等。
所述检测装置包括一底部支架11、一柱状主体12、两个固定部13、至少一电机以及一控制部15。
所述柱状主体固定于所述底部支架上。
所述两个固定部包括第一固定部131及第二固定部132。
所述第一固定部设于所述柱状主体的顶部。
所述第二固定部通过一滑轨133连接所述柱状主体的侧面。
所述滑轨的长度方向与所述柱状主体的高度方向平行。
所述固定部均包括一固定座134、一转轴135以及一连接杆136。
每一固定部的转轴与固定座垂直连接并垂直连接于所述连接杆的中点。
所述连接杆的两端均设有用于连接RTK接收机底部的固定螺母137。
一个连接杆可以连接两台RTK接收机，两台接收机的底面均与所述连接杆垂直。
所述电机用于带动转轴的转动。
所述控制部用于控制所述电机的转动。
所述检测装置包括一测试模块。
所述控制部用于设定第二固定部的连接杆处于竖直状态的时间、转轴的转速以及转轴旋转的圈数。
所述检测装置还包括一传输模块，所述传输模块用于在第二固定部的连接杆处于竖直状态时向所述RTK接收机传输脉冲信号。
所述RTK接收机用于在接收到所述脉冲信号后输出日志，所述测试模块用于根据所述日志统计RTK接收机的测试项目。
所述测试模块的功能还可以通过所述PC终端来实现。
所述测试项目包括RTK固定时间，固定率以及正确率。
所述固定时间为RTK接收机接收所述脉冲信号后到得到第一个固定解所耗费的时间。
所述固定率为RTK接收机接收所述脉冲信号后RTK接收机在停留时间的固定解的输出数目占预设时段所有固定解的输出数目的百分比，其中所述停留时间为RTK接收机停留于竖直状态下的第二固定部的连接杆顶部的时间。
所述正确率为结果数目与预设时段所有固定解的输出数目的百分比，其中所述结果数目为RTK固定解的结果和坐标真值的定位差值小于3倍RTK接收机标定的定位精度的RTK固定解数量。
传统的RTK接收机动态精度测试需要测试人员进行频繁外业操作，且在整个测试过程中需要进行大量的时间记录从而进行内业分析。内业数据统计需要根据测试人员所记录的每次测试的起止时间进行数据查找后再统计分析上述测试项。较之于上述传统测试方法，自动化的RTK接收机检测装置可以节省较多的人工作业，且统计结果更加的精准有效。检测装置可灵活的放置于不同的场景，进行RTK接收机开阔天空，半边天遮挡，树下遮挡等环境。测试人员仅需设置参数即可完成测试。
所述检测装置可以同时测量多台RTK接收机，在节约测试时间和人力的同时，还可进行多台RTK接收机的对比测试，保证了测试条件的一致性。测试的结果更为可靠。
所述测试模块的功能还可以通过所述PC终端来实现。
进一步地，所述控制部用于设定第二固定部沿所述滑轨做上下运动的方式。
所述上下运动的方式为正弦运动。
对于一个目标正弦波，所述目标正弦波的横向坐标为时间线，在所述时间线上所述第二固定部处于所述滑轨的位置与所述目标正弦波的纵轴数值对应。
所述RTK接收机用于接收基站差分数据并记录NMEA格式的GGA数据，所述测试模块用于将GGA数据中的动态高程结果与所述正弦运动进行比较以获得RTK接收机的高程定位精度。
传统的RTK接收机高程精度测试常采用静态测量模式，即在一个测量点进行仪器架设若干时间，统计RTK接收机固定解的结果在高程方向的精度。对于采用高程平滑算法的接收机，该种测试方法并不能真正反映出RTK的高程精度。而采用自动化的RTK检测装置，可进行低动态的RTK高程精度测试。与传统的测量方法相比，能更真实的反映出RTK接收机在高程方向的测量精度。
进一步地，所述连接杆的长度可调节，所述控制部用于设定第一固定部的转轴的转速、圈数以及连接杆在预设位置的停留时间，配置测试板卡或者RTK接收机用于输出含有定向信息的log heading语句记录在存储设备中，所述测试模块用于记录IMU数据结果作为真值，将测试板卡或者RTK接收机的输出结果与所述真值进行时间同步以获取RTK接收机的定向精度。
RTK定向通常用于动态场景，且精度与天线之间的距离有关。比较常见的测试方法之一是将天线置于车辆顶部，进行车载测试。然后车载测试其转弯、掉头等动态性并不高，不能较好的反映出定向精度。另一种测试方法是人工进行刚体的旋转，较为耗时费力。采用该自动化RTK检测装置，能够设置需要的旋转速度以及天线长度，且有IMU数据作为高精度的参考，在节约测试时间和人力的基础上，提高测试结果的可靠性。
进一步地，所述检测装置包括一测试模块，所述连接杆的长度可调节，所述控制部用于设定第一固定部的转轴的转速、圈数以及连接杆在预设位置的停留时间，所述测试模块用于通过markcontrol命令以及marktime的log进行输出配置，存储于测试接收机或者板卡的内部，所述测试模块用于在RTK接收机接入GNSS信号后采集控制部的电机信号，并在接入GNSS信号后将接收机或者板卡的数据时间结果与所述电机信号对比已得到时间同步的精度。
较佳地，所述柱状主体的顶部设有一摄像头，所述摄像头向上拍摄，所述摄像头在固定部的转轴转动时拍摄影像并将所述影像传输至所述测试模块，所述测试模块用于识别所述影像中的遮挡物并根据所述遮挡物对测试结果进行补偿。
参见图2，具体地，所述检测装置包括一电机14，所述电机的转轴轴线与所述柱状主体的长度方向平行，所述电机的转轴上设有一圆柱齿轮141以及一锥齿轮142，所述第一固定部的转轴通过一第一传动齿轮143与所述圆柱齿轮咬合，所述第二固定部的转轴通过一第二传动齿轮144与所述锥齿轮咬合，所述电机的转轴上设有一触发环，所述触发环包括一绝缘环145，所述绝缘环上设有一金属区域146，所述金属区域的中心到所述电机的转轴轴线的连线与所述第一固定部的连接杆垂直，所述检测装置还包括一电刷147，所述电刷与所述触发环接触，当所述电刷处于所述金属区域内触发所述摄像头148拍照。
所述底部支架的下方设有4个万向轮。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于RTK接收机的检测装置，其特征在于，所述检测装置包括一底部支架、一柱状主体、两个固定部、一电机以及一控制部，所述柱状主体固定于所述底部支架上，所述两个固定部包括第一固定部及第二固定部，所述第一固定部设于所述柱状主体的顶部，所述第二固定部通过一滑轨连接所述柱状主体的侧面，所述滑轨的长度方向与所述柱状主体的高度方向平行，所述固定部均包括一固定座、一转轴以及一连接杆，每一固定部的转轴与固定座垂直连接并垂直连接于所述连接杆的中点，所述连接杆的两端均设有用于连接RTK接收机底部的固定螺母，所述电机用于带动转轴的转动，所述控制部用于控制所述电机的转动；
所述检测装置还包括一测试模块，所述柱状主体的顶部设有一摄像头，所述摄像头向上拍摄，所述摄像头在固定部的转轴转动时拍摄影像并将所述影像传输至所述测试模块，所述测试模块用于识别所述影像中的遮挡物并根据所述遮挡物对测试结果进行补偿；
所述电机的转轴轴线与所述柱状主体的长度方向平行，所述电机的转轴上设有一圆柱齿轮以及一锥齿轮，所述第一固定部的转轴通过一第一传动齿轮与所述圆柱齿轮咬合，所述第二固定部的转轴通过一第二传动齿轮与所述锥齿轮咬合，所述电机的转轴上设有一触发环，所述触发环包括一绝缘环，所述绝缘环上设有一金属区域，所述金属区域的中心到所述电机的转轴轴线的连线与所述第一固定部的连接杆垂直，所述检测装置还包括一电刷，所述电刷与所述触发环接触，当所述电刷处于所述金属区域内触发所述摄像头拍照。
2.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述控制部用于设定第二固定部的连接杆处于竖直状态的时间、转轴的转速以及转轴旋转的圈数，所述检测装置还包括一传输模块，所述传输模块用于在第二固定部的连接杆处于竖直状态时向所述RTK接收机传输脉冲信号，所述RTK接收机用于在接收到所述脉冲信号后输出日志，所述测试模块用于根据所述日志统计RTK接收机的测试项目。
3.如权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述测试项目包括RTK固定时间，固定率以及正确率，所述固定时间为RTK接收机接收所述脉冲信号后到得到第一个固定解所耗费的时间，所述固定率为RTK接收机接收所述脉冲信号后RTK接收机在停留时间的固定解的输出数目占预设时段所有固定解的输出数目的百分比，其中所述停留时间为RTK接收机停留于竖直状态下的第二固定部的连接杆顶部的时间，所述正确率为结果数目与预设时段所有固定解的输出数目的百分比，其中所述结果数目为RTK固定解的结果和坐标真值的定位差值小于3倍RTK接收机标定的定位精度的RTK固定解数量。
4.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述控制部用于设定第二固定部沿所述滑轨做上下运动的方式，所述上下运动的方式为正弦运动，对于一个目标正弦波，所述目标正弦波的横向坐标为时间线，在所述时间线上所述第二固定部处于所述滑轨的位置与所述目标正弦波的纵轴数值对应，所述RTK接收机用于接收基站差分数据并记录NMEA格式的GGA数据，所述测试模块用于将GGA数据中的动态高程结果与所述正弦运动进行比较以获得RTK接收机的高程定位精度。
5.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述连接杆的长度可调节，所述控制部用于设定第一固定部的转轴的转速、圈数以及连接杆在预设位置的停留时间，并将RTK接收机输出的含有定向信息的log heading语句记录在存储设备中；
所述测试模块用于记录IMU数据结果作为真值，将RTK接收机的输出结果与所述真值进行时间同步以获取RTK接收机的定向精度。
6.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述连接杆的长度可调节，所述控制部用于设定第一固定部的转轴的转速、圈数以及连接杆在预设位置的停留时间，所述测试模块用于通过markcontrol命令以及marktime的log进行RTK接收机的输出配置，存储于RTK接收机内部，所述测试模块用于在RTK接收机接入GNSS信号后采集控制部的电机信号，并在接入GNSS信号后将RTK接收机的数据时间结果与所述电机信号对比以得到时间同步的精度。
7.如权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述底部支架的下方设有4个万向轮。
8.一种用于RTK接收机的检测系统，所述检测系统包括一如权利要求1至6中任意一项所述的检测装置以及一智能终端，所述智能终端用于接收所述检测装置的控制数据以及所述RTK接收机的运行数据，并根据所述控制数据和运行数据获取测试结果。
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