CN113359175B - 卫星定位模块抗核辐射性能的评测方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卫星定位模块抗核辐射性能的评测方法和系统，方法包括：模拟核辐射环境，总控服务器将定位数据通过卫星定位模拟系统发给核辐射屏蔽室内的卫星定位模块，卫星定位模块得到实时定位数据P2；开启核辐射源，获取卫星定位模块处的核辐射剂量率R，总控服务器每隔T时间获取P2，直到卫星定位模块的工作状态不正常时得到经过的T的个数N，计算卫星定位模块的最大抗核辐射剂量R_max＝N×T×R。系统包括总控服务器、核辐射屏蔽室、协议转换模块、卫星定位模拟系统、稳压电源、天线和卫星定位模块。本发明在实地探测前灵活评测R_max，方便在实际探测时实时控制无人机，避免损坏造成定位数据丢失、无人机无法正常返航。

Description

卫星定位模块抗核辐射性能的评测方法和系统

技术领域

本发明涉及辐射安全监测技术领域，具体涉及一种基于卫星定位模拟系统的卫星定位模块抗核辐射性能的评测方法和系统。

背景技术

核泄漏事故产生的核辐射性危机非常严重，引发了公众对核设施安全防护的关注。对核事故地点进行人工探测会对操作人员造成巨大的身体损伤甚至危及生命，人工探测也难于获取核事故地点的全面资料。随着无人机技术的发展，利用无人机进入核泄漏等事故区域进行探测和获取信息成为目前研究的热点。在无人机探测核辐射地区的过程中，无人机上需设置卫星定位模块来为无人机提供定位信息，从而确保提供精准的定位坐标数据。

但是，卫星定位模块本身的电路系统工作时的抗核辐射性能有限。同时，现有技术中卫星定位模块最大可以承受的核辐射剂量并没有统一的标定，且不同卫星定位模块最大可以承受的核辐射剂量也不同。在实际探测的过程中电路因受过量核辐射而出现异常和损坏时也不容易由人工察觉，会出现因电路数字信号处理异常而导致的定位坐标数据不准确，甚至电路损坏报废造成定位数据丢失的情况，增加探测成本。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可以在卫星定位模块进入核辐射区域进行探测之前对卫星定位模块最大可以承受的核辐射剂量进行标定的方法和系统，从而可以根据已受到的核辐射剂量对卫星定位模块进行实时召回，避免电路因受过量核辐射出现异常和损坏而导致定位数据不准确甚至丢失的情况。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种卫星定位模块抗核辐射剂量评测方法，包括：步骤1：将卫星定位模块、天线和通信协议转换模块置于核辐射屏蔽室内，将总控服务器和卫星定位模拟系统置于核辐射屏蔽室外，所述核辐射屏蔽室内有核辐射源且核辐射屏蔽室内各处均标定有核辐射剂量率，所述卫星定位模块由位于核辐射屏蔽室外的稳压电源供电；所述总控服务器设置定位数据P1并发送给所述卫星定位模拟系统，所述卫星定位模拟系统将所述定位数据P1转换成卫星信号并通过所述天线发送给所述卫星定位模块，所述卫星定位模块在核辐射环境中接收卫星信号并产生实时定位数据P2，所述卫星定位模块通过所述通信协议转换模块将实时定位数据P2回传到总控服务器；

步骤2：开启所述核辐射源，获取卫星定位模块处的标定核辐射剂量率R；

步骤3：所述总控服务器每隔时间间隔T获取实时定位数据P2，直到卫星定位模块的工作状态不正常时关闭所述核辐射源，得到经过的时间间隔T的个数N，计算得到卫星定位模块的最大抗核辐射剂量R_max＝N×T×R；

所述总控服务器每隔时间间隔T获取实时定位数据P2，直到卫星定位模块的工作状态不正常时关闭所述核辐射源，得到经过的时间间隔T的个数N，具体包括：

步骤31：初始化N＝0、设置标识卫星定位模块的工作状态的标志FLAG，FLAG为长度为n位的二进制数，n的取值范围3～32，初始化每一位都为0；

步骤32：获取所述稳压电源的实际输出电压和电流，判断实际输出电压是否满足与设定的电压相同、实际输出电流是否满足大于0且小于等于最大允许电流，若有不满足则判定为稳压电源的工作状态不正常，将FLAG的第1位置1，若都满足则判定为稳压电源的工作状态正常，不改变FLAG的值；

步骤33：总控服务器获取卫星定位模块的实时定位数据P2，判断服务器与被测卫星定位模块通信是否正常，如果不正常，将标志FLAG的第2位置1，执行步骤35；如果正常，执行步骤34；

步骤34：总控服务器判断实时定位数据P2与设置的定位数据P1是否相同，如果不同，则将FLAG的第3位置1，执行步骤35；如果相同，执行步骤35；

步骤35：记录FLAG的值和经过的时间间隔T的个数N；

步骤36：将FLAG的值与0进行比较，如果等于0，执行步骤37；如果大于0，输出N、输出错误信息并报警，执行步骤38；

步骤37：总控服务器判断是否接收到停止测试指令，如果没有接收到停止测试指令，经过时间间隔T后令N＝N+1，重新执行步骤32；如果接收到停止测试指令，执行步骤38；

步骤38；停止计数，关闭核辐射源，启动核辐射安全处理措施并关闭稳压电源，结束检测。

进一步地，所述稳压电源与所述总控服务器连接，所述稳压电源设定有输出电压值和最大允许电流值。

进一步地，所述步骤2中开启所述核辐射源前，所述总控服务器进行初始化配置，具体包括：

所述总控服务器设置稳压电源的输出电压和最大允许电流，配置总控服务器与卫星定位模块的通信协议，设置时间间隔T，确定卫星导航系统，设定经纬度坐标并转换成定位数据P1。

进一步地，所述总控服务器进行初始化配置后会进行初始化检测，具体包括：

步骤21：打开稳压电源，总控服务器获取所述稳压电源的实际输出电压和电流，判断实际输出电压是否满足与设定的电压相同、实际输出电流是否满足大于0且小于等于最大允许电流，若有不满足则判定为稳压电源的工作状态不正常，所述总控服务器输出错误信息，执行步骤25；若都满足则判定为稳压电源的工作状态正常，执行步骤22；

步骤22：总控服务器与卫星定位模块进行通信并判断总控服务器与卫星定位模块的通信是否正常，如果通信不正常，输出错误信息，执行步骤23；如果通信正常，执行步骤24；

步骤23：总控服务器判断此时是否停止测试，如果不停止，重新配置总控服务器与卫星定位模块的通信协议，执行步骤22；如果停止，执行步骤25；

步骤24：总控服务器将此时获取的卫星定位模块的定位数据与预设的定位数据进行比较判断是否相同，若不相同，输出错误信息，执行步骤25；若相同，执行步骤26；

步骤25：关闭稳压电源输出，停止测评；

步骤26：开启核辐射源，总控服务器获取卫星定位模块的位置得到该位置处的标定核辐射剂量率R，开始测评。

本发明还提供了一种核定卫星定位模块抗核辐射剂量的无人机监测方法，所述卫星定位模块在进入核辐射区域探测前，使用卫星定位模块抗核辐射性能的评测方法获取卫星定位模块的最大抗核辐射剂量R_max；

无人机上挂载所述卫星定位模块和核辐射探测器并进入核辐射区域进行核辐射剂量率探测，每隔时间间隔T'读取核辐射探测器的实时剂量率数据R'_i(T')，经过N'个时间间隔后，若

则所述无人机自动返航，其中E为预设的最大抗核辐射剂量余量。

本发明还提供了一种卫星定位模块抗核辐射性能的评测系统，包括总控服务器、核辐射屏蔽室、协议转换模块、卫星定位模拟系统和稳压电源，所述核辐射屏蔽室内设有天线和卫星定位模块；

所述核辐射屏蔽室用于模拟核辐射环境，所述核辐射屏蔽室内有核辐射源且核辐射屏蔽室内各处均标定有核辐射剂量率，所述核辐射源打开后产生的核辐射使屏蔽室内各处充满与标定核辐射剂量率相同的核辐射剂量率，所述稳压电源用于给所述卫星定位模块供电；

所述总控服务器设置定位数据P1并发送给所述卫星定位模拟系统，所述卫星定位模拟系统将所述定位数据P1转换成卫星信号并通过所述天线发送给所述卫星定位模块；

所述卫星定位模块为被测设备，在模拟核辐射环境下所述卫星定位模块接收卫星信号从而产生实时定位数据P2，所述协议转换模块连接所述总控服务器与所述卫星定位模块，所述卫星定位模块的实时定位数据P2通过所述协议转换模块发送给所述总控服务器；

所述总控服务器用于控制所述核辐射源的开关，监控所述稳压电源和卫星定位模块的实时工作状况从而测评所述卫星定位模块可承受的最大抗核辐射剂量；所述总控服务器每隔时间间隔T获取实时定位数据P2，直到卫星定位模块的工作状态不正常时关闭所述核辐射源，得到经过的时间间隔T的个数N，计算得到卫星定位模块的最大抗核辐射剂量R_max＝N×T×R；

所述总控服务器每隔时间间隔T获取实时定位数据P2，直到卫星定位模块的工作状态不正常时关闭所述核辐射源，得到经过的时间间隔T的个数N，具体包括：

步骤31：初始化N＝0、设置标识卫星定位模块的工作状态的标志FLAG，FLAG为长度为n位的二进制数，n的取值范围3～32，初始化每一位都为0；

步骤32：获取所述稳压电源的实际输出电压和电流，判断实际输出电压是否满足与设定的电压相同、实际输出电流是否满足大于0且小于等于最大允许电流，若有不满足则判定为稳压电源的工作状态不正常，将FLAG的第1位置1，若都满足则判定为稳压电源的工作状态正常，不改变FLAG的值；

步骤33：总控服务器获取卫星定位模块的实时定位数据P2，判断服务器与被测卫星定位模块通信是否正常，如果不正常，将标志FLAG的第2位置1，执行步骤35；如果正常，执行步骤34；

步骤34：总控服务器判断实时定位数据P2与设置的定位数据P1是否相同，如果不同，则将FLAG的第3位置1，执行步骤35；如果相同，执行步骤35；

步骤35：记录FLAG的值和经过的时间间隔T的个数N；

步骤36：将FLAG的值与0进行比较，如果等于0，执行步骤37；如果大于0，输出N、输出错误信息并报警，执行步骤38；

步骤37：总控服务器判断是否接收到停止测试指令，如果没有接收到停止测试指令，经过时间间隔T后令N＝N+1，重新执行步骤32；如果接收到停止测试指令，执行步骤38；

步骤38；停止计数，关闭核辐射源，启动核辐射安全处理措施并关闭稳压电源，结束检测。

进一步地，所述核辐射屏蔽室内还设有核辐射源控制系统，所述总控服务器通过所述核辐射源控制系统控制所述核辐射源的开关。

进一步地，所述协议转换模块适配卫星定位模块和总控服务器的数据通信接口，所述协议转换模块包括置于核辐射屏蔽室外的第一通信协议转换模块和置于核辐射屏蔽室内的第二通信协议转换模块，所述第二通信协议转换模块外包裹有铅盒。

进一步地，所述卫星定位模拟系统通过有线方式分别与所述总控服务器和天线连接，所述天线通过无线方式与所述卫星定位模块通信，所述协议转换模块通过有线方式分别与所述卫星定位模块和总控服务器连接，所述总控服务器通过有线方式与所述稳压电源连接。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的模拟信号卫星定位模块抗核辐射的评测方法在模拟核辐射环境时使用卫星定位模拟系统向核辐射屏蔽室内的卫星定位模块传送卫星信号，通过在卫星定位模块实际监测核辐射区域前进行最大抗核辐射剂量的评测和标定，使得后续实际监测过程中可以实时根据最大抗核辐射剂量而对无人机进行实时操作控制，提高定位数据准确性的同时也便于及时对无人机进行召回检修，有效避免了因受过量辐射而导致卫星定位模块损坏报废造成定位数据丢失的情况。同时，相比于使用卫星定位信号转发器，使用卫星定位模拟系统还可以自主在地图上选择定位数据进行传送，实现了自定义卫星信号，评测过程更灵活。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明方法的流程图。

图2是本发明中标志FLAG的结构示意图。

图3是本发明系统的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“包括”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，没有限定于已列出的步骤或单元而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

参照图1所示，本发明一种卫星定位模块抗核辐射剂量评测方法的实施例，包括：

步骤1：将卫星定位模块、天线和通信协议转换模块置于所述核辐射屏蔽室内，将总控服务器和卫星定位模拟系统置于核辐射屏蔽室外，所述核辐射屏蔽室内有核辐射源且核辐射屏蔽室内各处均标定有核辐射剂量率。所述总控服务器设置定位数据P1并发送给所述卫星定位模拟系统，所述天线用于发射卫星信号，所述卫星定位模拟系统将所述定位数据P1转换成卫星信号并通过所述天线发送给所述卫星定位模块，所述卫星定位模块在核辐射环境中接收卫星信号并产生实时定位数据P2，所述卫星定位模块通过所述通信协议转换模块将实时定位数据P2回传到总控服务器。

核辐射源在核辐射屏蔽室内各处的核辐射剂量率为事先根据距离标定的，以升起的源为中心，以γ射线辐射为例，与距离平方成反比进行衰减，距离中心不同距离(相当于半径)处有标定的剂量率表。所述总控服务器控制所述核辐射源的开关，所述卫星定位模块为被测设备。卫星定位模块需要接收到卫星信号才能工作，模拟评测最大核定辐射剂量的时候因为要屏蔽核辐射以防泄漏，所以卫星信号也屏蔽了。由于核辐射屏蔽室屏蔽了卫星信号，在核辐射屏蔽室内卫星定位模块无法搜索到提供定位信息的卫星，因此采用卫星定位模拟系统模拟定位卫星，其主要作用是将由总控服务器设置的定位数据转换成卫星信号并通过天线发送给卫星定位模块，卫星定位模拟系统支持北斗二代卫星系统、全球定位系统(GPS)和全球导航卫星新系统(GNSS)的卫星信号模拟。

所述卫星定位模块由位于所述核辐射屏蔽室外的稳压电源供电，所述稳压电源与所述总控服务器连接，所述稳压电源设定有输出电压值和最大允许电流值；稳压电源支持串口或网口(LAN)通信接口，总控服务器通过通信接口控制稳压电源输出的电压和最大电流以及获取其实际电流输出值从而监控稳压电源工作状态。输出电压为被测卫星定位模块供电，最大允许电流起限流作用防止电路电流过大造成被测卫星定位模块损坏。

步骤2：开启核辐射源前，总控服务器进行初始化配置，具体包括设置稳压电源的输出的电压和最大允许电流，配置总控服务器与卫星定位模块的通信协议和读取数据的时间间隔T(分钟)，确定卫星导航系统(选择北斗二代卫星系统、全球定位系统(GPS)和全球导航卫星新系统(GNSS)三种之一并进行确认)。同时，在地图上任选一点后读取其定位信息(经纬度坐标)作为设定的经纬度坐标；根据选择的卫星定位模拟系统(例如GPS系统)将读取的定位信息(经纬度坐标)进行相应的坐标转换(例如对于GPS系统需要转换到WGS-84坐标系)从而得到要模拟的预设的定位数据P1，所述总控服务器设置定位数据P1并发送给所述卫星定位模拟系统，所述卫星定位模拟系统将所述定位数据P1转换成卫星信号并通过所述天线发送给所述卫星定位模块，根据选择的卫星定位系统和坐标转换后的定位数据P1配置定位卫星模拟系统，采用无线方式发生相应的卫星信号并通过天线发送给核辐射屏蔽室内的卫星定位模块；所述卫星定位模块在核辐射环境中接收卫星信号并产生实时定位数据P2，所述卫星定位模块通过所述通信协议转换模块将实时定位数据P2回传到总控服务器。

所述总控服务器进行初始化配置后会进行初始化检测，包括：

步骤21：打开稳压电源，总控服务器获取所述稳压电源的实际输出电压和电流，判断实际输出电压是否满足与设定的电压相同、实际输出电流是否满足大于0且小于等于最大允许电流，若有不满足则判定为稳压电源的工作状态不正常，所述总控服务器输出错误信息，执行步骤25；若都满足则判定为稳压电源的工作状态正常，执行步骤22；

步骤22：总控服务器与卫星定位模块进行通信并判断总控服务器与卫星定位模块的通信是否正常，如果通信不正常，输出错误信息，执行步骤23；如果通信正常，执行步骤24；

步骤23：总控服务器判断此时是否停止测试，如果不停止，重新配置总控服务器与卫星定位模块的通信协议，执行步骤22；如果停止，执行步骤25；

步骤24：总控服务器将此时获取的卫星定位模块的定位数据(经纬度)与预设的定位数据(经纬度)比较判断是否相同，若不相同，即定位数据无效，输出错误信息，执行步骤25；若相同，则开启所述核辐射源，执行步骤26。

步骤25：关闭稳压电源输出，停止测评。

步骤26：打开核辐射源后，总控服务器获取卫星定位模块的位置得到该位置处的核辐射剂量率R，开始测评。开启核辐射源后，开始计时，可以按配置的时间间隔T(分钟)周期性的获取测试中的实时定位数据。

步骤3：所述总控服务器每隔时间间隔T获取实时定位数据P2并显示在用户界面上，直到卫星定位模块的工作状态不正常时关闭所述核辐射源，得到经过的时间间隔T的个数N。

步骤31：初始化N＝0、设置标识卫星定位模块的工作状态的标志FLAG，FLAG为长度为n位的二进制数，n的取值范围3～32，初始化每一位都为0；标志FLAG用于标识卫星定位模块是否正常工作。本实施例中n＝16，使用16位或者32位从程序设计角度是最方便的，由于本发明中判断卫星定位模块的工作状态有三种情况，因此此处选用16位，留有13种状态扩展接口。如图2所示为FLAG的结构示意图，共16位每位均默认为0；F_DevPower位，用于标识卫星定位模块的电源是否正常，0表示正常，1表示不能正常；F_DevComm位，用于标识卫星定位模块的通信是否正常，0表示正常，1表示不能正常；F_DevData位，用于标识卫星定位模块的定位数据是否正常，0标识正常，1表示不能正常；Rev区域，从第4位到第16位为保留位，后续可根据功能进行扩展使用。本实施例中FLAG使用16位的二进制寄存器存储，二进制寄存器位序的第0位为最低位，此时二进制寄存器的第0～15位序即对应FLAG结构的第1～16位。

步骤32：获取所述稳压电源的实际输出电压和电流，判断实际输出电压是否满足与设定的电压相同、实际输出电流是否满足大于0且小于等于最大允许电流，若有不满足则判定为稳压电源的工作状态不正常，将FLAG的第1位置1，若都满足则判定为稳压电源的工作状态正常，不改变FLAG的值；

步骤33：总控服务器获取卫星定位模块的实时定位数据P2(经纬度信息)，判断服务器与被测卫星定位模块通信是否正常，如果不正常，将标志FLAG的第2位置1，执行步骤35；如果正常，执行步骤34；

步骤34：总控服务器判断实时定位数据P2与设置的定位数据P1是否相同，如果不同，则将FLAG的第3位置1，执行步骤35；如果相同，执行步骤35；

步骤35：图形化显示获取的实时定位数据P2，记录FLAG的值和经过的时间间隔T的个数N，利用FLAG的值判断被测卫星定位模块的工作状态；

步骤36：将FLAG的值与0进行比较，即判断当前卫星定位模块在评估周期内的工作状态是否正常，如果等于0，则表示被测卫星定位模块的工作状态正常，执行步骤37；如果大于0，则表示被测卫星定位模块的工作状态已经不正常，输出N、输出错误信息并报警，执行步骤38；其中报警方式包括：通过总控服务器的扬声器报警，总控服务器界面警示信息闪烁报警，对操作人员预存的手机号码短信报警，对操作人员预存的Email地址发邮件报警。本实施例中报警方式为这四种中的一种或多种。

步骤37：总控服务器判断是否接收到停止测试指令，如果没有接收到停止测试指令，经过时间间隔T后令N＝N+1，重新执行步骤32；如果接收到停止测试指令，执行步骤38；其中停止测试指令主要包括以下三种形式：操作人员直接控制总控服务器发送停止测试指令、操作人员远程发送停止测试指令给总控服务器、核辐射源异常时发送停止测试指令强制停止测试。

通过每隔时间间隔T(分钟)周期性地执行步骤32～步骤37的流程，可以实现基于时间线的卫星定位模块的工作状态数据获取、存储和图形化显示，用于计算得到卫星定位模块的最大抗核辐射剂量。

步骤38；停止计数，关闭核辐射源，启动核辐射安全处理措施并关闭稳压电源，结束检测。

本实施例中，时间间隔T的取值为{0.5,1,1.5,...,4.5,5}分钟，优选0.5分钟。直到卫星定位模块的工作状态不正常时，即所述标志FLAG的值不等于0时关闭所述核辐射源，得到经过的时间间隔T的个数N，计算得到卫星定位模块的最大抗核辐射剂量R_max＝N×T×R。

本实施例中还提供一种核定卫星定位模块抗核辐射剂量的无人机监测方法，包括：

所述卫星定位模块在进入核辐射区域探测前，使用所述卫星定位模块抗核辐射性能的评测方法获取卫星定位模块的最大抗核辐射剂量R_max；无人机挂载卫星定位模块进行实际探测的时候，卫星定位模块直接接受自然界中的卫星信号，不需要卫星定位模拟系统。

无人机上挂载所述卫星定位模块和核辐射探测器并进入核辐射区域进行核辐射剂量率探测，本实施例中，所述无人机由远程遥控器控制，通过遥控器控制无人机的运动。每隔时间间隔T'读取核辐射探测器的实时剂量率数据R'_i(T')，经过N'个时间间隔后，卫星定位模块已受到的核辐射量

若

则所述无人机自动返航，其中E为预设的最大抗核辐射剂量余量，用于保障无人机在返航前可以正常返回实时定位数据，E取值为正常数。本实施例中，时间间隔T'为0.5分钟，卫星定位模块受到的总的核辐射剂量实时叠加，考虑返程受到的核辐射剂量相同，当满足

时返程，可以保证卫星定位模块在损坏前可以返程，以便进行及时检修，避免损坏报废造成定位数据丢失。

参照图3所示，本发明中一种卫星定位模块抗核辐射性能的评测系统的实施例，包括：

包括总控服务器、核辐射屏蔽室、协议转换模块、卫星定位模拟系统和稳压电源，所述核辐射屏蔽室内设有天线和被测的卫星定位模块。所述核辐射屏蔽室用于模拟核辐射环境，所述核辐射屏蔽室内有核辐射源且核辐射屏蔽室内各处均标定有核辐射剂量率，所述核辐射源打开后产生的核辐射使屏蔽室内各处充满与标定的核辐射剂量率相同的核辐射剂量率，所述稳压电源用于给所述卫星定位模块供电；所述总控服务器设置定位数据并发送给所述卫星定位模拟系统，所述天线用于发射卫星信号，所述卫星定位模拟系统将所述定位数据转换成卫星信号并通过所述天线发送给所述卫星定位模块；所述卫星定位模块为被测设备，在模拟核辐射环境下所述卫星定位模块接收卫星信号从而产生实时定位数据，所述协议转换模块连接所述总控服务器与所述卫星定位模块，所述卫星定位模块的实时定位数据通过所述协议转换模块发送给所述总控服务器；所述总控服务器用于控制所述核辐射源的开关，监控所述稳压电源和卫星定位模块的实时工作状况从而测评所述卫星定位模块可承受的最大抗核辐射剂量。

所述核辐射屏蔽室内设有核辐射源控制系统，所述总控服务器通过所述核辐射源控制系统控制所述核辐射源的开关。核辐射源控制系统为现有系统，包括沉降装置和密封溶液。关闭核辐射源时，总控服务器通过沉降装置将核辐射源沉入水下封闭，核辐射屏蔽室内没有核辐射；开启核辐射源时，总控服务器通过沉降装置将核辐射源从水下提起，核辐射屏蔽室内有核辐射。核辐射实验环境用于模拟核辐射环境，核辐射源和核辐射源控制系统为了安全置于核辐射屏蔽室内，防止核辐射外泄。

所述协议转换模块包括置于核辐射屏蔽室外的第一通信协议转换模块和置于核辐射屏蔽室内的第二通信协议转换模块，第一通信协议转换模块和第二通信协议转换模块成对使用，通过通信线缆连接，用于实现总控服务器与卫星定位模块之间的通信，进而在核辐射屏蔽室外通过有线通信可以获取卫星定位模块在核辐射环境下获取的实时定位数据。考虑核辐射对通信协议转换模块的影响，所述第二通信协议转换模块外包裹有铅盒，用于屏蔽核辐射。所述协议转换模块适配卫星定位模块和总控服务器的数据通信接口，采用RS485、RS422等协议进行有效数据传输，适配核辐射屏蔽室内外的长距离传输。第一转换模块和第二转换模块内配置有与卫星定位模块通信的协议，从而使总控服务器可以通过第一转换模块和第二转换模块与卫星定位模块进行通信。

所述卫星定位模拟系统分别通过有线方式与总控服务器和天线连接，本实施例中卫星定位模拟系统通过采用USB接口与总控服务器连接；卫星定位模拟系统的输出端通过射频电缆与置于核辐射屏蔽室内的卫星定位频段的所述天线连接，主要用于发射卫星信号。所述天线通过无线方式与所述卫星定位模块通信，所述协议转换模块通过有线方式与所述卫星定位模块和总控服务器连接，所述总控服务器通过有线方式监控所述稳压电源工作。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本发明所述的模拟信号卫星定位模块抗核辐射的评测方法在模拟核辐射环境时使用卫星定位模拟系统向核辐射屏蔽室内的卫星定位模块传送卫星信号，通过在卫星定位模块实际监测核辐射区域前进行最大抗核辐射剂量的评测和标定，使得后续实际监测过程中可以实时根据最大抗核辐射剂量而对无人机进行实时操作控制，提高定位数据准确性的同时也便于及时对无人机进行召回检修，有效避免了因受过量辐射而导致卫星定位模块损坏报废造成定位数据丢失的情况。同时，相比于使用卫星定位信号转发器，使用卫星定位模拟系统还可以自主在地图上选择定位数据进行传送，实现了自定义卫星信号，评测过程更灵活。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种卫星定位模块抗核辐射性能的评测方法，其特征在于，包括：

步骤1：将卫星定位模块、天线和通信协议转换模块置于核辐射屏蔽室内，将总控服务器和卫星定位模拟系统置于核辐射屏蔽室外，所述核辐射屏蔽室内有核辐射源且核辐射屏蔽室内各处均标定有核辐射剂量率，所述卫星定位模块由位于核辐射屏蔽室外的稳压电源供电；所述总控服务器设置定位数据P1并发送给所述卫星定位模拟系统，所述卫星定位模拟系统将所述定位数据P1转换成卫星信号并通过所述天线发送给所述卫星定位模块，所述卫星定位模块在核辐射环境中接收卫星信号并产生实时定位数据P2，所述卫星定位模块通过所述通信协议转换模块将实时定位数据P2回传到总控服务器；

步骤2：开启所述核辐射源，获取卫星定位模块处的标定核辐射剂量率R；

步骤3：所述总控服务器每隔时间间隔T获取实时定位数据P2，直到卫星定位模块的工作状态不正常时关闭所述核辐射源，得到经过的时间间隔T的个数N，计算得到卫星定位模块的最大抗核辐射剂量R_max＝N×T×R；

所述总控服务器每隔时间间隔T获取实时定位数据P2，直到卫星定位模块的工作状态不正常时关闭所述核辐射源，得到经过的时间间隔T的个数N，具体包括：

步骤31：初始化N＝0、设置标识卫星定位模块的工作状态的标志FLAG，FLAG为长度为n位的二进制数，n的取值范围3～32，初始化每一位都为0；

步骤32：获取所述稳压电源的实际输出电压和电流，判断实际输出电压是否满足与设定的电压相同、实际输出电流是否满足大于0且小于等于最大允许电流，若有不满足则判定为稳压电源的工作状态不正常，将FLAG的第1位置1，若都满足则判定为稳压电源的工作状态正常，不改变FLAG的值；

步骤33：总控服务器获取卫星定位模块的实时定位数据P2，判断服务器与被测卫星定位模块通信是否正常，如果不正常，将标志FLAG的第2位置1，执行步骤35；如果正常，执行步骤34；

步骤34：总控服务器判断实时定位数据P2与设置的定位数据P1是否相同，如果不同，则将FLAG的第3位置1，执行步骤35；如果相同，执行步骤35；

步骤35：记录FLAG的值和经过的时间间隔T的个数N；

步骤36：将FLAG的值与0进行比较，如果等于0，执行步骤37；如果大于0，输出N、输出错误信息并报警，执行步骤38；

步骤37：总控服务器判断是否接收到停止测试指令，如果没有接收到停止测试指令，经过时间间隔T后令N＝N+1，重新执行步骤32；如果接收到停止测试指令，执行步骤38；

步骤38；停止计数，关闭核辐射源，启动核辐射安全处理措施并关闭稳压电源，结束检测。

2.根据权利要求1所述的卫星定位模块抗核辐射性能的评测方法，其特征在于：所述稳压电源与所述总控服务器连接，所述稳压电源设定有输出电压值和最大允许电流值。

3.根据权利要求2所述的卫星定位模块抗核辐射性能的评测方法，其特征在于：所述步骤2中开启所述核辐射源前，所述总控服务器进行初始化配置，具体包括：

所述总控服务器设置稳压电源的输出电压和最大允许电流，配置总控服务器与卫星定位模块的通信协议，设置时间间隔T，确定卫星导航系统，设定经纬度坐标并转换成定位数据P1。

4.根据权利要求3所述的卫星定位模块抗核辐射性能的评测方法，其特征在于：所述总控服务器进行初始化配置后会进行初始化检测，具体包括：

步骤21：打开稳压电源，总控服务器获取所述稳压电源的实际输出电压和电流，判断实际输出电压是否满足与设定的电压相同、实际输出电流是否满足大于0且小于等于最大允许电流，若有不满足则判定为稳压电源的工作状态不正常，所述总控服务器输出错误信息，执行步骤25；若都满足则判定为稳压电源的工作状态正常，执行步骤22；

步骤22：总控服务器与卫星定位模块进行通信并判断总控服务器与卫星定位模块的通信是否正常，如果通信不正常，输出错误信息，执行步骤23；如果通信正常，执行步骤24；

步骤23：总控服务器判断此时是否停止测试，如果不停止，重新配置总控服务器与卫星定位模块的通信协议，执行步骤22；如果停止，执行步骤25；

步骤24：总控服务器将此时获取的卫星定位模块的定位数据与预设的定位数据进行比较判断是否相同，若不相同，输出错误信息，执行步骤25；若相同，执行步骤26；

步骤25：关闭稳压电源输出，停止测评；

步骤26：开启核辐射源，总控服务器获取卫星定位模块的位置得到该位置处的标定核辐射剂量率R，开始测评。

5.一种核定卫星定位模块抗核辐射剂量的无人机监测方法，其特征在于，包括：

所述卫星定位模块在进入核辐射区域探测前，使用如权利要求1-4任一项所述的卫星定位模块抗核辐射性能的评测方法获取卫星定位模块的最大抗核辐射剂量R_max；

无人机上挂载所述卫星定位模块和核辐射探测器并进入核辐射区域进行核辐射剂量率探测，每隔时间间隔T'读取核辐射探测器的实时剂量率数据R'_i(T')，经过N'个时间间隔后，若

则所述无人机自动返航，其中E为预设的最大抗核辐射剂量余量。

6.一种卫星定位模块抗核辐射性能的评测系统，其特征在于：包括总控服务器、核辐射屏蔽室、协议转换模块、卫星定位模拟系统和稳压电源，所述核辐射屏蔽室内设有天线和卫星定位模块；

所述核辐射屏蔽室用于模拟核辐射环境，所述核辐射屏蔽室内有核辐射源且核辐射屏蔽室内各处均标定有核辐射剂量率，所述核辐射源打开后产生的核辐射使屏蔽室内各处充满与标定核辐射剂量率相同的核辐射剂量率，所述稳压电源用于给所述卫星定位模块供电；

所述总控服务器设置定位数据P1并发送给所述卫星定位模拟系统，所述卫星定位模拟系统将所述定位数据P1转换成卫星信号并通过所述天线发送给所述卫星定位模块；

所述卫星定位模块为被测设备，在模拟核辐射环境下所述卫星定位模块接收卫星信号从而产生实时定位数据P2，所述协议转换模块连接所述总控服务器与所述卫星定位模块，所述卫星定位模块的实时定位数据P2通过所述协议转换模块发送给所述总控服务器；

所述总控服务器用于控制所述核辐射源的开关，监控所述稳压电源和卫星定位模块的实时工作状况从而测评所述卫星定位模块可承受的最大抗核辐射剂量；所述总控服务器每隔时间间隔T获取实时定位数据P2，直到卫星定位模块的工作状态不正常时关闭所述核辐射源，得到经过的时间间隔T的个数N，计算得到卫星定位模块的最大抗核辐射剂量R_max＝N×T×R；

所述总控服务器每隔时间间隔T获取实时定位数据P2，直到卫星定位模块的工作状态不正常时关闭所述核辐射源，得到经过的时间间隔T的个数N，具体包括：

步骤31：初始化N＝0、设置标识卫星定位模块的工作状态的标志FLAG，FLAG为长度为n位的二进制数，n的取值范围3～32，初始化每一位都为0；

步骤32：获取所述稳压电源的实际输出电压和电流，判断实际输出电压是否满足与设定的电压相同、实际输出电流是否满足大于0且小于等于最大允许电流，若有不满足则判定为稳压电源的工作状态不正常，将FLAG的第1位置1，若都满足则判定为稳压电源的工作状态正常，不改变FLAG的值；

步骤33：总控服务器获取卫星定位模块的实时定位数据P2，判断服务器与被测卫星定位模块通信是否正常，如果不正常，将标志FLAG的第2位置1，执行步骤35；如果正常，执行步骤34；

步骤34：总控服务器判断实时定位数据P2与设置的定位数据P1是否相同，如果不同，则将FLAG的第3位置1，执行步骤35；如果相同，执行步骤35；

步骤35：记录FLAG的值和经过的时间间隔T的个数N；

步骤36：将FLAG的值与0进行比较，如果等于0，执行步骤37；如果大于0，输出N、输出错误信息并报警，执行步骤38；

步骤37：总控服务器判断是否接收到停止测试指令，如果没有接收到停止测试指令，经过时间间隔T后令N＝N+1，重新执行步骤32；如果接收到停止测试指令，执行步骤38；

步骤38；停止计数，关闭核辐射源，启动核辐射安全处理措施并关闭稳压电源，结束检测。

7.根据权利要求6所述的卫星定位模块抗核辐射性能的评测系统，其特征在于：所述核辐射屏蔽室内还设有核辐射源控制系统，所述总控服务器通过所述核辐射源控制系统控制所述核辐射源的开关。

8.根据权利要求6所述的卫星定位模块抗核辐射性能的评测系统，其特征在于：所述协议转换模块适配卫星定位模块和总控服务器的数据通信接口，所述协议转换模块包括置于核辐射屏蔽室外的第一通信协议转换模块和置于核辐射屏蔽室内的第二通信协议转换模块，所述第二通信协议转换模块外包裹有铅盒。

9.根据权利要求6所述的卫星定位模块抗核辐射性能的评测系统，其特征在于：所述卫星定位模拟系统通过有线方式分别与所述总控服务器和天线连接，所述天线通过无线方式与所述卫星定位模块通信，所述协议转换模块通过有线方式分别与所述卫星定位模块和总控服务器连接，所述总控服务器通过有线方式与所述稳压电源连接。

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