CN113590478A - 一种卫星接收模块的自动化烧录测试装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种卫星接收模块的自动化烧录测试装置及方法。该装置包括上位机，用于向数据转发模块下发控制指令，以及根据检测数据包按照设定的测试用控制参数判断若干个卫星接收模块是否异常；卫星射频接收模块，用于接收卫星数据并将其分出若干路后分别提供给若干个卫星接收模块；数据转发模块，用于接收、解析上位机下发的控制指令以生成对应的相关信号并将该信号下发至数据解析和组帧模块；以及接收检测数据包，并将该检测数据包发送至上位机；数据解析和组帧模块，用于根据数据转发模块下发的信号执行相应操作；程序存储模块，用于存储测试若干个卫星接收模块的软件程序；FPGA读写模块，用于采用乒乓机制读写数据，并按时序处理所接收的报文。
Description
技术领域
本发明涉及卫星导航系统应用技术领域，尤其涉及一种卫星接收模块的自动化烧录测试装置和方法。
背景技术
卫星接收模块在导航、通信物联网、电力、金融等领域和国防领域有着广泛和重要的应用。随着我国自主北斗三代卫星系统的完成，在授时、定位等相关领域不再依赖GPS，自主的芯片越来越大量的投入到各个行业当中，随之而来的北斗三代卫星模块应用呈指数暴涨，在应用面市之前，需要对其进行测试。
针对北斗三代定位授时模组的测试而言，目前的常规测试方法是采用人工模式烧录测试北斗三代定位授时模组合格与否，这就造成北斗三代定位授时模组生产效率低下，投入人力资源巨大，检测结果存在不一致情况等问题。
发明内容
针对目前北斗三代定位授时模组的人工测试方法所导致的模组生产效率低下、检测结果不一致的技术问题，本发明提供一种卫星接收模块的自动化烧录测试装置和方法。
一方面，本发明提供一种卫星接收模块的自动化烧录测试装置，包括上位机、卫星射频接收模块、数据转发模块、数据解析和组帧模块、程序存储模块、FPGA读写模块和待测的若干个卫星接收模块；
上位机，用于向数据转发模块下发控制指令，以及根据数据转发模块上传的检测数据包按照设定的测试用控制参数判断若干个所述卫星接收模块是否异常；其中，所述控制指令包括开始烧录、结束烧录、开始测试、结束测试；
卫星射频接收模块，用于接收卫星数据并将其分出若干路后分别提供给若干个所述卫星接收模块；
数据转发模块，用于接收、解析上位机下发的控制指令以生成对应的相关信号并将该信号下发至数据解析和组帧模块；以及接收数据解析和组帧模块上报的检测数据包，并将该检测数据包发送至上位机；
数据解析和组帧模块，用于根据数据转发模块下发的信号执行相应操作，包括：控制FPGA读写模块从程序存储模块读取相应的软件程序并写入若干个所述卫星接收模块，以及接收FPGA读写模块并行传输的若干个所述卫星接收模块的输出数据，并对所述输出数据进行组帧形成检测数据包；
程序存储模块，用于存储测试若干个所述卫星接收模块的软件程序；
FPGA读写模块，用于采用乒乓机制读写数据，并按时序处理所接收的报文。
进一步地，所述数据解析和组帧模块包括数据解析单元、SDIO烧录单元、UCOSII系统调度单元和LWIP网络协议栈处理单元；
数据解析单元，用于接收并解析FPGA读写模块并行传输的若干个所述卫星接收模块的输出数据；
SDIO烧录单元，用于将存储于程序存储模块中的软件程序分块写入内存，通过FPGA读写模块将内存中的软件程序写入若干个所述卫星接收模块；
UCOSII系统调度单元，用于分配系统调度时钟，根据分配的调度时钟对其他模块或单元进行相应的调度操作；
LWIP网络协议栈处理单元，用于将若干个所述卫星接收模块的输出数据封装成符合TCP/TP协议的检测数据包，将检测数据包通过TCP传输或按照1PPS中断传输至数据转发模块。
进一步地，所述SDIO烧录单元，还用于对是否成功将软件程序写入所有的卫星接收模块进行容错判断。
进一步地，所述程序存储模块包括FAT文件系统单元、文件读写单元、烧录文件分块处理单元和程序分块下发处理单元；
FAT文件系统单元，用于通过SDIO接口接入NAND FLASH，将NAND FLASH抽象为FAT文件系统，以便将软件程序存储为相应文件格式的文件；
文件读写单元，用于通过文件操作接口按照相应文件结构创建FILE结构体，对存储有相应软件程序的文件进行读写操作；
烧录文件分块处理单元，用于按照分块算法将文件分块；
程序分块下发处理单元，用于根据不同的分块大小按照时序将烧录文件分块处理单元处理后的各个文件块发送至FPGA读写模块，以供FPGA模块将文件中的软件程序烧录进若干个所述卫星接收模块。
进一步地，所述卫星接收模块的异常类型包括烧录软件程序异常、接收卫星数据异常、物理特性异常。
进一步地，设定的所述测试用控制参数包括接收收敛时间参数、载噪比判定门限参数、相位精度门限参数和搜星数量参数。
另一方面，本发明提供一种卫星接收模块的自动化烧录测试方法，包括：
步骤1：通过卫星射频接收模块接收卫星数据，将其分出若干路后分别提供给若干个所述卫星接收模块；
步骤2：上位机向数据转发模块下发控制指令，所述控制指令包括开始烧录、结束烧录、开始测试、结束测试；
步骤3：数据转发模块接收、解析上位机下发的控制指令以生成对应的相关信号并将该信号下发至数据解析和组帧模块；
步骤4：根据数据转发模块下发的信号执行相应操作，包括：控制FPGA读写模块从程序存储模块读取相应的软件程序并写入若干个所述卫星接收模块；
步骤5：若干个所述卫星接收模块根据接收的卫星数据执行各自内部的软件程序，并输出数据；
步骤6：FPGA读写模块将若干个所述卫星接收模块的输出数据并行传输至数据解析和组帧模块；
步骤7：数据解析和组帧模块对所有的输出数据进行组帧形成检测数据包并发送至数据转发模块，数据转发模块将所述检测数据包发送至上位机；
步骤8：上位机根据数据转发模块上传的检测数据包按照设定的测试用控制参数判断若干个所述卫星接收模块是否异常。
进一步地，所述卫星接收模块的异常类型包括烧录软件程序异常、接收卫星数据异常、物理特性异常。
进一步地，设定的所述测试用控制参数包括接收收敛时间参数、载噪比判定门限参数、相位精度门限参数和搜星数量参数。
进一步地，所述卫星接收模块的输出数据包括搜星数量、载噪比、卫星天线短路/断路状态、卫星接收模块版本号。
本发明的有益效果：
本发明可以解决目前北斗三代定位授时模组生产效率低下、生产周期长、无法按时交付、投入人力资源巨大和检测结果不一致的技术问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种卫星接收模块的自动化烧录测试装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种卫星接收模块的自动化烧录测试方法的流程示意图之一；
图3为本发明实施例提供的采用本发明的测试装置的测试平台的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种卫星接收模块的自动化烧录测试方法的流程示意图之二。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供一种卫星接收模块的自动化烧录测试装置，其特征在于，包括上位机、卫星射频接收模块、数据转发模块、数据解析和组帧模块、程序存储模块、FPGA读写模块和待测的若干个卫星接收模块；
所述卫星射频接收模块的输出端口分别与若干个所述卫星接收模块的输入端口连接，所述数据转发模块与所述数据解析和组帧模块连接，所述FPGA读写模块与所述八路卫星接收模块连接，所述数据解析和组帧模块还分别与FPGA读写模块和程序存储模块连接。其中，所述程序存储模块采用SD卡，通过SDIO接口与数据解析和组帧模块连接，所述数据转发模块通过ETH接口与数据解析和组帧模块连接；所述数据解析和组帧模块通过FSMC并行总线与所述FPGA读写模块连接。
上位机，用于向数据转发模块下发控制指令，以及根据数据转发模块上传的检测数据包按照设定的测试用控制参数判断若干个所述卫星接收模块是否异常；其中，所述控制指令包括开始烧录、结束烧录、开始测试、结束测试；
具体地，作为一种可实施方式，所述卫星接收模块的异常类型包括烧录软件程序异常、接收卫星数据异常、物理特性异常。
作为一种可实施方式，设定的所述测试用控制参数包括接收收敛时间参数、载噪比判定门限参数、相位精度门限参数和搜星数量参数。
卫星射频接收模块，用于接收卫星数据并将其分出若干路后分别提供给若干个所述卫星接收模块；
数据转发模块，用于接收、解析上位机下发的控制指令以生成对应的相关信号并将该信号下发至数据解析和组帧模块；以及接收数据解析和组帧模块上报的检测数据包，并将该检测数据包发送至上位机；
数据解析和组帧模块，用于根据数据转发模块下发的信号执行相应操作，包括：控制FPGA读写模块从程序存储模块读取相应的软件程序并写入若干个所述卫星接收模块，以及接收FPGA读写模块并行传输的若干个所述卫星接收模块的输出数据，并对所述输出数据进行组帧形成检测数据包；
具体地，所述卫星接收模块的输出数据包括搜星数量、载噪比、卫星天线短路/断路状态、卫星接收模块版本号。
程序存储模块，用于存储测试若干个所述卫星接收模块的软件程序；
FPGA读写模块，用于采用乒乓机制读写数据，并按时序处理所接收的报文。
作为一种可实施方式，所述数据解析和组帧模块包括数据解析单元、SDIO烧录单元、UCOSII系统调度单元和LWIP网络协议栈处理单元；
数据解析单元，用于接收并解析FPGA读写模块并行传输的若干个所述卫星接收模块的输出数据；
SDIO烧录单元，用于将存储于程序存储模块中的软件程序分块写入内存，通过FPGA读写模块将内存中的软件程序写入若干个所述卫星接收模块；
此外，所述SDIO烧录单元，还用于对是否成功将软件程序写入所有的卫星接收模块进行容错判断。
UCOSII系统调度单元，用于分配系统调度时钟，根据分配的调度时钟对其他模块或单元进行相应的调度操作；
LWIP网络协议栈处理单元，用于将若干个所述卫星接收模块的输出数据封装成符合TCP/TP协议的检测数据包，将检测数据包通过TCP传输或按照1PPS中断传输至数据转发模块。
作为一种可实施方式，所述程序存储模块包括FAT文件系统单元、文件读写单元、烧录文件分块处理单元和程序分块下发处理单元；
FAT文件系统单元，用于通过SDIO接口接入NAND FLASH，将NAND FLASH抽象为FAT文件系统，以便将软件程序存储为相应文件格式的文件；
文件读写单元，用于通过文件操作接口按照相应文件结构创建FILE结构体，对存储有相应软件程序的文件进行读写操作；
烧录文件分块处理单元，用于按照分块算法将文件分块；
程序分块下发处理单元，用于根据不同的分块大小按照时序将烧录文件分块处理单元处理后的各个文件块发送至FPGA读写模块，以供FPGA模块将文件中的软件程序烧录进若干个所述卫星接收模块。
对应地，如图2所示，本发明实施例提供一种卫星接收模块的自动化烧录测试方法，包括以下步骤：
步骤1：通过卫星射频接收模块接收卫星数据，将其分出若干路后分别提供给若干个所述卫星接收模块；
步骤2：上位机向数据转发模块下发控制指令，所述控制指令包括开始烧录、结束烧录、开始测试、结束测试；
步骤3：数据转发模块接收、解析上位机下发的控制指令以生成对应的相关信号并将该信号下发至数据解析和组帧模块；
步骤4：根据数据转发模块下发的信号执行相应操作，包括：控制FPGA读写模块从程序存储模块读取相应的软件程序并写入若干个所述卫星接收模块；
步骤5：若干个所述卫星接收模块根据接收的卫星数据执行各自内部的软件程序，并输出数据；
步骤6：FPGA读写模块将若干个所述卫星接收模块的输出数据并行传输至数据解析和组帧模块；
步骤7：数据解析和组帧模块对所有的输出数据进行组帧形成检测数据包并发送至数据转发模块，数据转发模块将所述检测数据包发送至上位机；
步骤8：上位机根据数据转发模块上传的检测数据包按照设定的测试用控制参数判断若干个所述卫星接收模块是否异常。
具体地，所述卫星接收模块的异常类型包括烧录软件程序异常、接收卫星数据异常、物理特性异常。设定的所述测试用控制参数包括接收收敛时间参数、载噪比判定门限参数、相位精度门限参数和搜星数量参数。所述卫星接收模块的输出数据包括搜星数量、载噪比、卫星天线短路/断路状态、卫星接收模块版本号。
如图3所示的一种测试平台，包括本发明实施例提供的卫星接收模块的自动化烧录测试装置、 1个GNSS 天线、一分八路信号源， 1 台上位机（机械手臂）和八个卫星接收模块；按照图3 连接方式将GNSS 天线、上位机、测试装置、卫星接收模块进行连接，测试装置上电重启，测试装置下发“开始烧录”指令，命令机械臂将待测的卫星接收模块放入相应位置，数据解析和组帧模块从程序存储模块中读取软件程序数据（数据为1K大小数据块，不足1K将自动补齐），数据解析和组帧模块将数据放入内存指定位置，FPGA读写模块接收到指令后开始接收数据解析和组帧模块电路发送的软件程序数据，然后将软件程序同时烧录至待测的八路卫星接收模块；如图4所示，为本发明实施例提供的自动化烧录测试的流程示意图。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种卫星接收模块的自动化烧录测试装置，其特征在于，包括上位机、卫星射频接收模块、数据转发模块、数据解析和组帧模块、程序存储模块、FPGA读写模块和待测的若干个卫星接收模块；
上位机，用于向数据转发模块下发控制指令，以及根据数据转发模块上传的检测数据包按照设定的测试用控制参数判断若干个所述卫星接收模块是否异常；其中，所述控制指令包括开始烧录、结束烧录、开始测试、结束测试；
卫星射频接收模块，用于接收卫星数据并将其分出若干路后分别提供给若干个所述卫星接收模块；
数据转发模块，用于接收、解析上位机下发的控制指令以生成对应的相关信号并将该信号下发至数据解析和组帧模块；以及接收数据解析和组帧模块上报的检测数据包，并将该检测数据包发送至上位机；
数据解析和组帧模块，用于根据数据转发模块下发的信号执行相应操作，包括：控制FPGA读写模块从程序存储模块读取相应的软件程序并写入若干个所述卫星接收模块，以及接收FPGA读写模块并行传输的若干个所述卫星接收模块的输出数据，并对所述输出数据进行组帧形成检测数据包；
程序存储模块，用于存储测试若干个所述卫星接收模块的软件程序；
FPGA读写模块，用于采用乒乓机制读写数据，并按时序处理所接收的报文。
2.根据权利要求1所述的一种卫星接收模块的自动化烧录测试装置，其特征在于，所述数据解析和组帧模块包括数据解析单元、SDIO烧录单元、UCOSII系统调度单元和LWIP网络协议栈处理单元；
数据解析单元，用于接收并解析FPGA读写模块并行传输的若干个所述卫星接收模块的输出数据；
SDIO烧录单元，用于将存储于程序存储模块中的软件程序分块写入内存，通过FPGA读写模块将内存中的软件程序写入若干个所述卫星接收模块；
UCOSII系统调度单元，用于分配系统调度时钟，根据分配的调度时钟对其他模块或单元进行相应的调度操作；
LWIP网络协议栈处理单元，用于将若干个所述卫星接收模块的输出数据封装成符合TCP/TP协议的检测数据包，将检测数据包通过TCP传输或按照1PPS中断传输至数据转发模块。
3.根据权利要求2所述的一种卫星接收模块的自动化烧录测试装置，其特征在于，所述SDIO烧录单元，还用于对是否成功将软件程序写入所有的卫星接收模块进行容错判断。
4.根据权利要求1所述的一种卫星接收模块的自动化烧录测试装置，其特征在于，所述程序存储模块包括FAT文件系统单元、文件读写单元、烧录文件分块处理单元和程序分块下发处理单元；
FAT文件系统单元，用于通过SDIO接口接入NAND FLASH，将NAND FLASH抽象为FAT文件系统，以便将软件程序存储为相应文件格式的文件；
文件读写单元，用于通过文件操作接口按照相应文件结构创建FILE结构体，对存储有相应软件程序的文件进行读写操作；
烧录文件分块处理单元，用于按照分块算法将文件分块；
程序分块下发处理单元，用于根据不同的分块大小按照时序将烧录文件分块处理单元处理后的各个文件块发送至FPGA读写模块，以供FPGA模块将文件中的软件程序烧录进若干个所述卫星接收模块。
5.根据权利要求1所述的一种卫星接收模块的自动化烧录测试装置，其特征在于，所述卫星接收模块的异常类型包括烧录软件程序异常、接收卫星数据异常、物理特性异常。
6.根据权利要求1所述的一种卫星接收模块的自动化烧录测试装置，其特征在于，设定的所述测试用控制参数包括接收收敛时间参数、载噪比判定门限参数、相位精度门限参数和搜星数量参数。
7.一种卫星接收模块的自动化烧录测试方法，其特征在于，包括：
步骤1：通过卫星射频接收模块接收卫星数据，将其分出若干路后分别提供给若干个所述卫星接收模块；
步骤2：上位机向数据转发模块下发控制指令，所述控制指令包括开始烧录、结束烧录、开始测试、结束测试；
步骤3：数据转发模块接收、解析上位机下发的控制指令以生成对应的相关信号并将该信号下发至数据解析和组帧模块；
步骤4：根据数据转发模块下发的信号执行相应操作，包括：控制FPGA读写模块从程序存储模块读取相应的软件程序并写入若干个所述卫星接收模块；
步骤5：若干个所述卫星接收模块根据接收的卫星数据执行各自内部的软件程序，并输出数据；
步骤6：FPGA读写模块将若干个所述卫星接收模块的输出数据并行传输至数据解析和组帧模块；
步骤7：数据解析和组帧模块对所有的输出数据进行组帧形成检测数据包并发送至数据转发模块，数据转发模块将所述检测数据包发送至上位机；
步骤8：上位机根据数据转发模块上传的检测数据包按照设定的测试用控制参数判断若干个所述卫星接收模块是否异常。
8.根据权利要求7所述的一种卫星接收模块的自动化烧录测试方法，其特征在于，所述卫星接收模块的异常类型包括烧录软件程序异常、接收卫星数据异常、物理特性异常。
9.根据权利要求7所述的一种卫星接收模块的自动化烧录测试方法，其特征在于，设定的所述测试用控制参数包括接收收敛时间参数、载噪比判定门限参数、相位精度门限参数和搜星数量参数。
10.根据权利要求7所述的一种卫星接收模块的自动化烧录测试方法，其特征在于，所述卫星接收模块的输出数据包括搜星数量、载噪比、卫星天线短路/断路状态、卫星接收模块版本号。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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