CN116054975B - 一种gnss接收机无线通信检测设备及检测方法 - Google Patents

一种gnss接收机无线通信检测设备及检测方法 Download PDF

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CN116054975B CN202310339300.1A CN202310339300A CN116054975B CN 116054975 B CN116054975 B CN 116054975B CN 202310339300 A CN202310339300 A CN 202310339300A CN 116054975 B CN116054975 B CN 116054975B
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Abstract

本发明提供了一种GNSS接收机无线通信检测设备及检测方法，该检测设备包括壳体和设置于壳体内部的电路板；电路板上设有微控制器单元以及与微控制器单元连接的通信转换单元、串口隔离单元、存储单元和计时单元；通信转换单元和串口隔离单元均与设置在壳体上的接口单元连接，接口单元包括至少一个可用于与待检测设备内部的无线通信模块连接的数据传输接口。该检测方法包括将两个GNSS接收机无线通信检测设备分别作为发送端和接收端，选择通信能力测试模式或老化测试模式进行测试，通过发送的测试数据与接收的测试数据进行比较获得测试结果。本发明可以实现通信能力检测，成本低廉，而且测试简单，利于在装置研发和生产中进行全流程测试。

Description

一种GNSS接收机无线通信检测设备及检测方法
技术领域
本发明涉及通信检测技术领域，具体涉及一种GNSS接收机无线通信检测设备及检测方法。
背景技术
无线通信模块在GNSS接收机、DTU（数据传输单元）和RTU（远程终端单元）的研发和应用中，可实现设备之间的通信。目前市场上常用的无线通信模块包括5G/4G/GPRS、NB-IOT、Lora、电台、zigbee等无线通信模块，种类繁多，良莠不齐；众所周知，无线通信设备的通信能力是有限的，如果要发送的字节数超出了设备的通信能力，那么接收端收到的数据就有可能丢失，造成收到的数据不完整，因此无线通信模块的通信能力的稳定性和可靠性，对于集成该无线通信模块的设备或者外接该无线通信模块的设备有着至关重要的作用。
以GNSS接收机为例，GNSS接收机设备是一种用于接收天上北斗等导航卫星信号并经过解算得到当地的位置信息的设备，主要运用在地灾等位移监测领域，因此GNSS接收机主要安装在野外，需要将其输出的位置信息发回后台或者其他设备，目前市面上的GNSS接收机设备有集成无线通信和不集成通信模块（信息传递通过外接通信模块实现）两种，但不管是哪一种，都需要知道无线通信模块的通信能力，即在通信稳定的情况下，单次通信的最大字节数和以最大字节数进行单次通信的最短时间间隔，一旦出现传输数据与通信能力不匹配的情况，那么GNSS设备将失联，从而造成难以预料的后果。
因此，无线通信模块的稳定性测试始终贯穿于GNSS接收机、DTU和RTU等终端设备的研发全过程。研发设计之初，需要对合适的无线通信模块进行技术验证，验证系统的可靠性，为模块选型提供参考；研发测试中，需要结合原理样机进行软硬件的联调联试，考核无线模块的可靠性和通信程序的稳定性，促进设计定型；在设备生产过程中，需要对整个设备的通信稳定性进行老化测试，以确保出产的设备正常。对于应用厂家而言，最重要的是要知道将无线通信模块集成后，整个设备的通信能力与可靠性，而通信能力有两个参数：即单次通信时最大字节数和单次最大字节数通信时最短通信间隔时间。但是市场上已有的专业通信测试仪器，不仅费用昂贵，而且无法对无线通信模块进行单独的全方位的专业测试，在应用过程中存在较多的测试功能冗余，容易造成设备成本浪费，且无法达到应用常识需求的检测效果。
综上所述，急需一种GNSS接收机无线通信检测设备及检测方法以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种GNSS接收机无线通信检测装置及检测方法，以解决便捷实现无线通信模块通信能力检测的问题，本发明主要用于检测GNSS接收机，同时也可以用于检测集成无线通信模块的其他设备。
为实现上述目的，本发明提供了一种GNSS接收机无线通信检测装置，包括壳体和设置于壳体内部的电路板；所述电路板上设有微控制器单元以及与所述微控制器单元连接的通信转换单元、串口隔离单元、存储单元和计时单元；所述通信转换单元和串口隔离单元均与设置在壳体上的接口单元连接，所述接口单元包括至少一个可用于与待检测设备内部的无线通信模块连接的数据传输接口。
优选的，所述电路板上还设有与微控制器单元连接的通讯单元。
优选的，所述存储单元包括Flash存储器，所述计时单元包括RTC单元；所述数据传输接口包括DB9接口和TTL接口。
优选的，所述电路板上设有为各个单元实现电能供应的供电单元；所述接口单元包括与供电单元连接的充电接口。
优选的，所述供电单元包括依次连接的充电模块、电池和DC转DC电源；所述DC转DC电源与电路板上的其他单元连接；所述供电单元还包括与充电模块连接的太阳能电池板；所述太阳能电池板镶嵌在壳体的背面。
优选的，一种GNSS接收机无线通信检测设备还包括设置于壳体上的显示单元、指示灯单元和按键单元；所述显示单元、指示灯单元和按键单元均与电路板连接。
优选的，所述壳体为甲字形结构，便于实现手持。
本发明还提供了一种GNSS接收机无线通信检测方法，采用了上述的一种GNSS接收机无线通信检测设备，包括以下步骤：
将两个GNSS接收机无线通信检测设备分别作为发送端和接收端；
根据待检测的内容选择相应的测试模式，测试模式包括通信能力测试模式和老化测试模式；
通过发送端的GNSS接收机无线通信检测设备向待检测设备内部的无线通信模块传输测试数据，通过无线通信方式将测试数据传送给接收端；接收端的GNSS接收机无线通信检测设备通过内部的无线通信模块接收到测试数据，进行数据缓存、统计与分析，并将统计结果回传给发送端，由发送端展示测试结果。
优选的，所述通信能力测试模式包括两类测试，分别是单次通信最大字节数测试和最短通信间隔时间测试；单次通信最大字节数测试方法具体是：
步骤A1：根据待测设备的情况，设置一个固定的发送数据的时间间隔；再准备
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个字节数的测试数据，在进行下列步骤操作时，需要对测试数据的字节数/>
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进行加与减的操作，加与减的幅度值/>
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是从静态数组/>
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中选取的一个元素，/>
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为大于1的正整数，初次测试时/>
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为初值1且静态数组中的所有元素均有效，除元素1外，/>
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为/>
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个正整数，且/>
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；
步骤A2：在固定的时间间隔内通过发送端发送
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个字节的测试数据至待检测的GNSS接收机或集成无线通信模块的设备，由待检测设备内部的无线通信模块将测试数据发出；接收端对收到的符合约定的协议的数据进行统计、分析与保存，并将结果回传给发送端，进入步骤A3；
步骤A3：发送端对比发送的测试数据的字节总数与接收端收到的接收数据的字节总数，当接收端的接收数据的字节总数等于发送端发送的测试数据的字节总数时，进入步骤A4，当接收端的接收数据的字节总数小于发送端发送的测试数据的字节总数时，进入步骤A8；
步骤A4：判断最后一次的加减操作是否执行以及执行的内容，如果没有执行则进入步骤A7；如果执行了，再判断执行的内容：如果执行的是加操作则进入步骤A5；如果执行的是减操作则执行步骤A6；
步骤A5：加与减的幅度值
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则更新，递增取数组/>
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中下一个有效元素，如果下一个元素失效，则/>
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值保持不变，不更新，然后进入步骤A7；
步骤A6：判断
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值是否为1，如果是则本次测试结束，单次通信最大字节数/>
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，并停止单次通信最大字节数测试；如果/>
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值不为1，则将数组/>
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值所对应的大于或等于/>
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值的元素视为失效，一旦被视为失效的元素在本次测试中均不能被使用，除非重新测试时失效的元素才复位有效，然后再将/>
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值置位为初值，即将其对应为数组/>
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中的元素1，进入步骤A7；
步骤A7：令
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，返回步骤A2，进入下一次循环，重复多次，直至满足测试结束条件；
步骤A8：判断最后一次的加减操作是否执行以及执行的内容，如果没有执行则进入步骤A11；如果执行了，再判断执行的内容：如果执行的是减操作则进入步骤A9 ；如果执行的是加操作则执行步骤A10；
步骤A9：加与减的幅度值
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步骤A12：上述单次通信最大字节数测试结束后，保存测试结果
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，所有失效的数组元素恢复有效，且/>
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值恢复初值；为了测试结果的准确性，需要重复进行多次的单次通信最大字节数测试，并对每次测试的结果进行比较，从中选出一个中间值，作为测试设备的单次通信最大字节数测试的最终结果；
最短通信间隔时间测试具体是：
步骤B1：根据待测设备的实际情况，给发送数据间隔时间设定一个初值
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秒整数，
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值的设定在1分钟以下；此外还需准备好单次通信最大字节数测试结果/>
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秒内通过发送端发送/>
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个字节的测试数据至待检测的GNSS接收机或集成无线通信模块的设备，由待检测设备内部的无线通信模块将测试数据发出，通过接收端对收到的接收数据进行统计、分析与保存，并将结果回传给发送端，进入步骤B3；
步骤B3：发送端对比发送的测试数据的字节总数与接收端收到的接收数据的字节总数，当接收端的接收数据的字节总数等于发送端发送的测试数据的字节总数时，进入步骤B4，当接收端的接收数据的字节总数小于发送端发送的测试数据的字节总数时，进入步骤B7；
步骤B4：判断最后一次的加减操作是否执行以及执行的内容，如果没有执行则进入步骤B6；如果执行了，再判断执行的内容：如果执行的是加操作则进入步骤B5；如果执行的是减操作则执行步骤B6；
步骤B5：则本次测试结束，最短通信间隔时间
Figure SMS_45
，停止最短通信间隔时间测试；
步骤B6：令
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，返回步骤B2，进入下一次循环，重复多次，直至满足测试结束条件；
步骤B7：判断最后一次的加减操作是否执行以及执行的内容，如果没有执行则进入步骤B9；如果执行了，再判断执行的内容：如果执行的是减操作则进入步骤B8；如果执行的是加操作则执行步骤B9；
步骤B8：则本次测试结束，最短通信间隔时间
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，停止最短通信间隔时间测试；
步骤B9：令
Figure SMS_48
，返回步骤B2，进入下一次循环，重复多次，直至满足测试结束条件；
步骤B10：上述最短通信间隔时间测试结束后，保存测试结果
Figure SMS_49
；为了测试结果的准确性，需要重复进行多次的最短通信间隔时间测试，并对每次测试的结果进行比较，从中选出一个中间值，作为测试设备的最短通信间隔时间测试的最终结果。
优选的，所述老化测试模式具体是：
发送端以固定的字节数和通信间隔时间发送测试数据，其中固定的字节数可以为单次通信最大字节数
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，固定的通信间隔时间可以为最短通信间隔时间/>
Figure SMS_51
，中途不修改任何测试参数直至测试完成，获取收发字节数比对情况、丢包率以及判定待检测的GNSS接收机或者集成无线通信模块的设备在通信方面是否合格的参数。
应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
（1）本发明中，通过在GNSS接收机无线通信检测装置上设置微控制器单元和与微控制器单元连接的通信转换单元、串口隔离单元、存储单元、计时单元、接口单元和通讯单元，当接口单元与待检测GNSS接收机或无线通信模块集成的设备连接后，可通过GNSS接收机无线通信检测装置实现对GNSS接收机或无线通信模块集成的设备进行通信能力检测，相较于专业仪器设备，不仅成本低廉，而且测试简单，操作简便，利于在装置研发和生产中进行全流程测试。
（2）本发明中，通信转换单元可实现电平转换，且具有隔离保护功能，可以防止静电和外部短路对本检测设备的电路板造成伤害；串口隔离单元用于隔离外界信号对检测检测设备的干扰，也可防止静电和外部短路对本检测设备的电路板造成伤害；存储单元用于存储录入数据和测试数据；计时单元用于在检测过程中精准记录时间信息，用于记录发送和接收数据的时间戳，便于将测试数据导出后进行数据分析。
（3）本发明中，通信单元可实现检测设备与待检测的GNSS接收机或集成无线通信模块设备之间的数据传递，同时本申请中的检测设备可作为接收端参与通信检测，可避免使用服务器，便于进行通信检测。
（4）本发明中，通讯单元的其他通信模块接口中预留有各种无线通信模块电源引脚和串口通信引脚以及必要的控制引脚接口，当本申请检测设备作为接收端接收Lora、电台和zigbee等无线通信模块传输的信息时，可以插入相应型号的通信模块进行测试，由于不同协议的同类型的无线通信模块无法通信，通过使用该扩展功能，从而使得本申请检测设备可以对不同类型、不同型号的GNSS接收机或集成无线通信模块的设备进行检测。
（5）本发明中，充电接口采用常用的高温DC5.5型电源座，支持宽电压5V~28V输入，可以兼容更多的电源适配器；作为备用的电源的太阳能电池板采用单晶硅胶滴板可为系统提供充电电源，可适用于野外测试；充电模块用于控制和管理电池充电；电池为能量密度大的可充电锂电池，为整个通信检测设备进行供电；DC转DC电源为各个单元供电的同时能起到稳压的作用。
（6）本发明中，显示单元用于显示检测设备的测试结果和状态信息；指示灯单元用于显示设备状态信息；按键单元用于在测试过程中实现信息输入和模式选择。
（7）本发明中，壳体为上大下小的甲字形结构，便于实现手持；壳体整体为ABS材质的塑料外壳，重量轻，便于携带。
（8）本发明中，通过作为发送端的检测设备向待检测的GNSS接收机或集成无线通信模块的设备传输测试数据，当待检测的GNSS接收机或集成无线通信模块设备接收到数据通过无线传输模式向接收端的检测设备发送测试数据。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本申请实施例中一种GNSS接收机无线通信检测设备的正面结构示意图；
图2是本申请实施例中电路板的连接示意图；
图3是本申请实施例中一种GNSS接收机无线通信检测设备的背面结构示意图；
图4是本申请实施例中一种GNSS接收机无线通信检测方法的原理图；
图5是本申请实施例中一种GNSS接收机无线通信检测方法中单次通信最大字节数测试的流程图；
其中，1、壳体，2、电路板，2.1、微控制器单元，2.2、通信转换单元，2.3、串口隔离单元，2.4、存储单元，2.5、计时单元，2.6、供电单元，2.6.1、充电模块，2.6.2、电池，2.6.3、DC转DC电源，2.6.4、太阳能电池板，3、接口单元，3.1、DB9接口，3.2、TTL接口，3.3、充电接口，4、显示单元，5、指示灯单元，6、按键单元，7、4G模块，8、其他通信模块接口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例：
参见图1至图5，一种GNSS接收机无线通信检测设备及检测方法，本实施例主要应用于GNSS接收机内部集成的无线通信模块的通信检测。除此之外，本申请的检测设备和检测方法也同样适用于DTU和RTU等集成了5G/4G/3G/2G/GPRS、NB-IOT或Lora等无线通信模块的终端设备以及无线通信模块本身的通信检测，均可以按以下方法进行测试。
一种GNSS接收机无线通信检测设备（以下简称检测设备），参见图1和图2，包括壳体1和设置于壳体1内部的电路板2；所述电路板2上设有微控制器单元2.1以及与所述微控制器单元2.1连接的通信转换单元2.2、串口隔离单元2.3、存储单元2.4和计时单元2.5；所述通信转换单元2.2和串口隔离单元2.3均与设置在壳体1上的接口单元3连接，所述接口单元3包括至少一个用于与待检测的无线通信模块连接的数据传输接口。其中，微控制器单元2.1用于控制和协调各个单元工作，内置有RTOS操作系统，选用STM32L476型低功耗MCU；通信转换单元2.2选用RSM232型模块，用于将TTL电平转换为RS232电平，且具有隔离保护功能，可以防止静电和外部短路对本检测设备电路板2造成伤害；串口隔离单元2.3，选用ISO7221型隔离芯片，用于隔离外界信号对检测检测设备的干扰，可防止静电和外部短路对本检测设备的电路板2造成伤害；存储单元2.4用于在检测过程中存储测试信息，本实施例中，存储单元2.4包括Flash存储器，选用W29N02GVSIAA型256M大容量芯片，用于存储录入数据和测试数据；计时单元2.5用于在检测过程中精准记录时间信息，本实施例中，计时单元2.5选用RTC单元，选用DS3231SN型计时芯片，计时精准，一年误差仅5秒，用于记录发送和接收数据的时间戳，便于将测试数据导出后进行数据分析；接口单元3中的所述数据传输接口包括DB9接口3.1和TTL接口3.2，本实施例中，DB9接口3.1选用焊板式的DB9端子，用于和待检测的无线通信模块或无线通信模块集成的待测设备（如GNSS接收机、RTU、DTU等）的DB9接口相连进行测试，也可以与电脑相连将一定量的格式数据导入到本申请的检测设备中，用于通信协议导入；TTL接口3.2选用WJ2EDGRC型端子，便于接线和拔插，该接口可保护电源引脚和串口引脚，用于和待测设备或无线通信模块的串口和电源接口相连，为待测设备供电和实现通信。
所述电路板2上还设有与微控制器单元2.1连接的通讯单元。通讯单元可选用5G/4G/GPRS、LORA或NB-IOT等无线通信模组，本实施例中，通讯单元包括4G模块7，在通信检测开始前，本申请的通信检测设备会通过4G模块7同步网络时间，并将网络时间更新至RTC单元，让RTC单元计时更准确；通讯单元还包括其他通信模块接口8，其他通信模块接口8中预留有各种无线通信模块电源引脚和串口通信引脚以及必要的控制引脚接口，当本申请检测设备作为接收端接收Lora、电台和zigbee等无线通信模块传输的信息时，可以插入相应型号的通信模块进行测试，由于不同协议的同类型的无线通信模块无法通信，通过使用该扩展功能，从而使得本申请检测设备可以对不同类型、不同型号的无线通信模块进行检测。
所述电路板上2上设有为各个单元实现电能供应的供电单元2.6；所述接口单元3包括与供电单元2.6连接的充电接口3.3；所述供电单元2.6包括依次连接的充电模块2.6.1、电池2.6.2和DC转DC电源2.6.3；所述DC转DC电源2.6.3与电路板2上的其他单元连接。充电接口3.3用于连接适配器对本申请检测设备内部大容量的电池2.6.2进行充电，充电接口3.3采用常用的高温DC5.5型电源座，支持宽电压5V~28V输入，可以兼容更多的电源适配器；参见图3，供电单元2.6还包括与充电模块2.6.1连接的太阳能电池板2.6.4，太阳能电池板2.6.4镶嵌在壳体1的背面，通过太阳能电池板2.6.4为大容量的电池2.6.2进行充电提供备用电源，当本检测设备没电时，可将检测设备翻过来使得太阳能电池板2.6.4接收太阳能，可用于野外测试；所述太阳能电池板2.6.4采用12V单晶硅胶滴电池板；所述充电模块2.6.1选用BQ24650型电池管理控制芯片，具有MPPT最大功率点跟踪功能，能提高太阳能充电效率，可外接太阳能电池板也可以外接电源适配器，用于控制和管理电池2.6.2充电；电池2.6.2为能量密度大的可充电锂电池，为整个通信检测设备进行供电；DC转DC电源2.6.3为各个单元供电的同时能起到稳压的作用。
一种GNSS接收机无线通信检测设备还包括设置于壳体1上的显示单元4、指示灯单元5、和按键单元6；所述显示单元4、指示灯单元5和按键单元6均与电路板2连接，如图2所示。
参见图1，本实施例中，显示单元4为LCD显示器，选用3寸的12864屏，用于显示检测设备的测试结果和状态信息。指示灯单元5包括电源灯、状态灯、数据灯和暂停灯，其中电源灯为双色灯，当装置电量不足时显红灯，充满电时显绿灯；数据灯用于指示检测设备发送/接收数据的状态，当检测设备发送或接收一包数据时则闪烁一次；状态灯和暂停灯用于指示检测设备的测试状态，当检测设备上电或暂停时，暂停灯亮，状态灯不亮，当检测设备处于测试状态时，暂停灯灭，状态灯亮。按键单元6由方向键、OK键、设置/退出、通信模式、测试模式和启动/暂停键组成；其中方向键用于上下左右移动选择；OK键用于系统参数设置确认；设置/退出键用于进入和退出系统设置界面；通信模式用于实现通信能力测试模式和老化测试模式的切换；测试模式键用于实现发送和接收模式的切换；启动/暂停键用在通信测试界面下启动和暂停测试。
本申请检测设备的所述壳体1为上大下小的甲字形结构，便于实现手持；壳体1为ABS材质的塑料外壳，重量轻，便于携带。
一种GNSS接收机无线通信检测方法，采用了上述的一种GNSS接收机无线通信检测设备，包括以下步骤：
将两个GNSS接收机无线通信检测设备分别作为发送端和接收端；当作为发送端时，将本发明装置通过接口单元3实现与待检测GNSS接收机或集成无线通信模块设备内部的无线通信模块相连接；测试时可以根据需要与作为接收端的本发明装置或服务器构成测试环境；当作为接收端时，可在本发明装置内部的其他通信模块接口8上插入与待测设备所使用的相同的无线通信模块，测试时与作为发送端的待测设备构成测试环境。
具体搭建测试环境步骤为：将待测试的GNSS接收机内部的4G模组或集成无线通信模块设备的无线通信模块与作为发送端的本发明装置通过接口单元3相连，在另一个本发明装置的的其他通信模块接口8上插入与待测设备相同型号的无线通信模块或者使用本装置内部的4G模块7即可实施测试GNSS接收机等设备的无线通信测试，如图4所示。
本实施例中，待测设备为GNSS接收机，GNSS接收机内部集成了无线通信模块，发送端的检测设备通过DB9接口3.1与待测设备连接，接收端的检测设备通过其内部的通讯单元与待测设备之间实现信息的无线传输。
由于GNSS接收机在无线通信时需要满足一定格式的协议才能接入后台，只有发送端发送的数据满足双方约定的协议，且接收端接收到完整的数据，才会将接收到的数据进行数据统计与保存，否则视为无效被丢弃。因此为了便于模拟各种协议的数据测试，本申请中的检测设备的DB9接口3.1支持从电脑导入数据到检测设备中，当发送端和接收端导入相同协议的数据，就可以进行通信检测了。
在测试过程中，可以按照一定协议格式进行测试以及非协议的透传方式进行测试，本实施例中，发送端的检测设备生成的测试数据主要由帧头（格式固定为0xFF 00，长度2个字节）+数据长度（长度2个字节）+设备地址（长度为4个字节）+需要传输的数据+帧尾（格式固定为0xED，长度1个字节）组成，其中帧头和帧尾用于一包数据的开头与结束的识别码；数据长度则是整包数据长度；设备号则是设备的ID号，用于设备的区分；数据区域则用存放要发送的数据，本实施例中，测试数据的字节数
Figure SMS_52
需要大于9，且不能超过65535。该数据格式便构成了一种简单的通信协议，发送端将这种格式的数据发送出去，接收端在接收到这种格式数据后，将对数据进行格式判断，以确保数据的完整性，当数据符合双方约定的格式时，则视为接收的数据有效，接收端则将数据进行统计和保存，否则将丢弃。当发送端或接收端导入该格式数据时，经过检测设备内部的微控制器单元2.1处理和分析，识别出数据的格式，便于进行后续的检测。
测试过程中，通过发送端的GNSS接收机无线通信检测设备向待检测设备内部的无线通信模块传输测试数据，通过无线通信方式将测试数据传送给接收端；接收端的GNSS接收机无线通信检测设备通过内部的无线通信模块接收到测试数据，进行数据缓存、统计与分析，并将统计结果回传给发送端，由发送端展示测试结果。
发送端的检测设备产生一定量的字节数据，且该数据按照协议通过接口单元3与GNSS接收机的数据输入接口相连，将测试数据发送给GNSS接收机，GNSS接收机内部的微处理器MCU接收到发送端的检测设备的数据进行缓存后，再将该数据通过内部集成的无线通信模块将数据发送出去；本检测设备作为接收端时，可以通过内部相应的通讯单元接收发送端的待测设备发送过来的数据，然后通过检测设备内部的微控制器单元2.1和存储单元2.4进行缓存和统计，然后在检测设备的显示单元4显示接受到数据字节数总数、数据条数等信息，可避免使用服务器，便于进行检测。
根据待检测的内容通过检测设备上的按键选择相应的测试模式，测试模式包括通信能力测试模式和老化测试模式；
其中，所述通信能力测试模式包括两类测试，分别是单次通信最大字节数测试和最短通信间隔时间测试；这是由于GNSS接收机作为一种北斗定位设备，它需要接收天上的GNSS卫星传递的信息，然后将解算得到的位置信息发给后台或者其他设备，因此需要进行无线通信，目前市面上主要有两种GNSS接收机，一种是集成无线通信模块的GNSS接收机，另一种是外接无线通信设备的GNSS接收机；但不管是哪一种，对于GNSS接收机的应用而言，最重要的是如何通过无线通信模块可靠的将GNSS接收机输出的大量数据传回来；众所周知，通信设备的通信能力是有限的，如果要发送的字节数超出了设备的通信能力，那么接收端收到的数据就有可能丢失，造成收到的数据不完整；因此需要知道无线通信模块的通信能力，即在通信稳定的情况下，单次通信的最大字节数和以最大字节数进行单次通信的最短时间间隔，以此来实现通信能力匹配；一旦通信能力不匹配，那么GNSS设备将失联，从而造成难以预料的后果。
本实施例中，参见图5，单次通信最大字节数测试具体是：
步骤A1：根据待测设备的情况，设置一个固定的发送数据的时间间隔，如15秒；再准备
Figure SMS_53
个字节数的测试数据，测试数据可以要求符合一定的协议格式，如按协议：帧头（格式固定为0xFF 00，长度2个字节）+数据长度（长度2个字节）+设备地址（长度为4个字节）+需要传输的数据+帧尾（格式固定为0xED，长度1个字节）时，/>
Figure SMS_54
需要大于9，且不能超过65535；在进行下列步骤操作时，需要对测试数据的字节数/>
Figure SMS_55
进行加与减的操作，加与减的幅度值
Figure SMS_56
是从静态数组/>
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中选取的一个元素， />
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为大于1的正整数，初次测试时/>
Figure SMS_62
为初值1且静态数组中所有元素均有效，除元素1外，/>
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到/>
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均允许失效；元素/>
Figure SMS_61
到
Figure SMS_63
为/>
Figure SMS_64
个正整数，且依次成递增的排列关系，即/>
Figure SMS_65
，通常后一个元素是前一个元素的倍数关系，便于快速测试，减少测试时间与循环次数。
步骤A2：在固定的时间间隔内通过发送端发送
Figure SMS_66
个字节的测试数据至待检测的GNSS接收机或集成无线通信模块的设备，由待检测设备内部的无线通信模块将测试数据发出；接收端由本发明装置构成，接收端可以要求对收到的符合双方约定的协议数据进行统计、分析与保存，并将结果回传给发送端，进入步骤A3；
步骤A3：发送端对比发送的测试数据的字节总数与接收端收到的接收数据的字节总数，当接收端的接收数据的字节总数等于发送端发送的测试数据的字节总数时，进入步骤A4，当接收端的接收数据的字节总数小于发送端发送的测试数据的字节总数时，进入步骤A8；
步骤A4：判断最后一次的加减操作是否执行以及执行的内容，如果没有执行则进入步骤A7；如果执行了，再判断执行的内容：如果执行的是加操作则进入步骤A5；如果执行的是减操作则执行步骤A6；
步骤A5：加与减的幅度值
Figure SMS_67
则更新，递增取数组/>
Figure SMS_68
中下一个有效元素，如果下一个元素失效，则/>
Figure SMS_69
值保持不变，不更新，然后进入步骤A7；
步骤A6：判断
Figure SMS_71
值是否为1，如果是则本次测试结束，单次通信最大字节数/>
Figure SMS_72
，并停止单次通信最大字节数测试；如果/>
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值不为1，则将数组/>
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值所对应的大于或等于/>
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值的元素视为失效，一旦被视为失效的元素在本次测试中均不能被使用，除非重新测试时失效的元素才复位有效，然后再将/>
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值置位为初值，即将其对应为数组/>
Figure SMS_70
中的元素1，进入步骤A7；
步骤A7：令
Figure SMS_78
，返回步骤A2，进入下一次循环，重复多次，直至满足测试结束条件；
步骤A8：判断最后一次的加减操作是否执行以及执行的内容，如果没有执行则进入步骤A11；如果执行了，再判断执行的内容：如果执行的是减操作则进入步骤A9；如果执行的是加操作则执行步骤A10；
步骤A9：加与减的幅度值
Figure SMS_79
则更新，递增取数组/>
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中下一个有效元素，如果下一个元素失效，则/>
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值保持不变，不更新，然后进入步骤A11；
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值是否为1，如果是则本次测试结束，单次通信最大字节数
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值置位为初值，即将其对应为数组/>
Figure SMS_82
中的元素1，进入步骤A11；
步骤A11：令
Figure SMS_90
，返回步骤A2，进入下一次循环，重复多次，直至满足测试结束条件；
步骤A12：上述单次通信最大字节数测试结束后，保存测试结果
Figure SMS_91
，所有失效的数组元素恢复有效，且/>
Figure SMS_92
值恢复初值；为了测试结果的准确性，需要重复进行多次的单次通信最大字节数测试，并对每次测试的结果进行比较，从中选出一个中间值，作为测试设备的单次通信最大字节数测试的最终结果。
最短通信间隔时间测试具体是：
步骤B1：根据待测设备的实际情况，给发送数据间隔时间设定一个初值
Figure SMS_93
秒整数，通常/>
Figure SMS_94
值的设定在1分钟以下，测试时可以效仿单次通信最大字节数测试时取一样的初值；此外还需准备好单次通信最大字节数测试结果/>
Figure SMS_95
。
步骤B2：在
Figure SMS_96
秒内通过发送端发送/>
Figure SMS_97
个字节的测试数据至待检测的GNSS接收机或集成无线通信模块的设备，由待检测设备内部的无线通信模块将测试数据发出，通过接收端对收到的接收数据进行统计、分析与保存，并将结果回传给发送端，进入步骤B3；
步骤B3：发送端对比发送的测试数据的字节总数与接收端收到的接收数据的字节总数，当接收端的接收数据的字节总数等于发送端发送的测试数据的字节总数时，进入步骤B4，当接收端的接收数据的字节总数小于发送端发送的测试数据的字节总数时，进入步骤B7；
步骤B4：判断最后一次的加减操作是否执行以及执行的内容，如果没有执行则进入步骤B6；如果执行了，再判断执行的内容：如果执行的是加操作则进入步骤B5；如果执行的是减操作则执行步骤B6；
步骤B5：则本次测试结束，最短通信间隔时间
Figure SMS_98
，停止最短通信间隔时间测试；
步骤B6：令
Figure SMS_99
，返回步骤B2，进入下一次循环，重复多次，直至满足测试结束条件；
步骤B7：判断最后一次的加减操作是否执行以及执行的内容，如果没有执行则进入步骤B9；如果执行了，再判断执行的内容：如果执行的是减操作则进入步骤B8；如果执行的是加操作则执行步骤B9；
步骤B8：则本次测试结束，最短通信间隔时间
Figure SMS_100
，停止最短通信间隔时间测试；
步骤B9：令
Figure SMS_101
，返回步骤B2，进入下一次循环，重复多次，直至满足测试结束条件；
步骤B10：上述最短通信间隔时间测试结束后，保存测试结果
Figure SMS_102
；为了测试结果的准确性，需要重复进行多次的最短通信间隔时间测试，并对每次测试的结果进行比较，从中选出一个中间值，作为测试设备的最短通信间隔时间测试的最终结果。
所述老化测试模式具体是：
发送端以固定的字节数和通信间隔时间发送测试数据，其中固定的字节数可以为单次通信最大字节数
Figure SMS_103
，固定的通信间隔时间可以为最短通信间隔时间/>
Figure SMS_104
，中途不修改任何测试参数直至测试完成，获取收发字节数比对情况、丢包率以及判定待检测的GNSS接收机或集成无线通信模块的设备在通信方面是否合格的参数。
发送端在测试前首先会通过内部的4G模块7同步网络时间，并更新计时单元2.5中的RTC时间，然后会发送信号给接收端，询问接收端是否准备好，并等待接收端答复；接收端在在收到问答信号后，首先通过内部4G模组7同步网络时间并更新RTC时间，然后进行自身状态检查，只有系统检测到各参数设置后才发送应答信息给发送端，表示已经准备好，此时发送端才开始测试，测试时发送端会记录下发送的字节数和数据条数以及发送的时间，并显示在屏幕上；同样接收端会记录接收到的数据字节数、数据条数以及接收时间，并实时显示；当设置的测试时长到，发送端在发送完一条数据后，发送一条停止信息，然后等待接收端的反馈记录的测试信息；接收端在收到停止信息后，停止继续接收数据，转而将统计到数据总字节数和数据条数发送给发送端，并在检测设备的显示器上显示；发送端收到数据后，将收到的总字节数和数据条数与发送的总字节数和数据条数进行比较，计算出丢掉的数据条数和丢包率，当丢包率小于预设值时，会在检测设备的显示单元4（即LCD显示器上）显示合格字样。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种GNSS接收机无线通信检测方法，其特征在于，采用了GNSS接收机无线通信检测设备，其包括壳体(1)和设置于壳体(1)内部的电路板(2)；所述电路板(2)上设有微控制器单元(2.1)以及与所述微控制器单元(2.1)连接的通信转换单元(2.2)、串口隔离单元(2.3)、存储单元(2.4)和计时单元(2.5)；所述通信转换单元(2.2)和串口隔离单元(2.3)均与设置在壳体(1)上的接口单元(3)连接，所述接口单元(3)包括至少一个可用于与待检测设备内部的无线通信模块连接的数据传输接口；
所述GNSS接收机无线通信检测方法包括以下步骤：
将两个GNSS接收机无线通信检测设备分别作为发送端和接收端；
根据待检测的内容选择相应的测试模式，测试模式包括通信能力测试模式和老化测试模式；
通过发送端的GNSS接收机无线通信检测设备向待检测设备内部的无线通信模块传输测试数据，通过无线通信方式将测试数据传送给接收端；接收端的GNSS接收机无线通信检测设备通过内部的无线通信模块接收到测试数据，进行数据缓存、统计与分析，并将统计结果回传给发送端，由发送端展示测试结果；所述通信能力测试模式包括两类测试，分别是单次通信最大字节数测试和最短通信间隔时间测试；
单次通信最大字节数测试方法具体是：
步骤A1：根据待测设备的情况，设置一个固定的发送数据的时间间隔；再准备M个字节数的测试数据，在进行下列步骤操作时，需要对测试数据的字节数M进行加与减的操作，加与减的幅度值k是从静态数组a[]＝{1,a1,a2,a3...,ai}中选取的一个元素，i为大于1的正整数，初次测试时k为初值1且静态数组中的所有元素均有效，除元素1外，a1到ai均允许失效；元素a1到ai为i个正整数，且1<a1<a2<a3<...<ai；
步骤A2：在固定的时间间隔内通过发送端发送M个字节的测试数据至待检测的GNSS接收机或集成无线通信模块的设备，由待检测设备内部的无线通信模块将测试数据发出；接收端对收到的符合约定的协议的数据进行统计、分析与保存，并将结果回传给发送端，进入步骤A3；
步骤A3：发送端对比发送的测试数据的字节总数与接收端收到的接收数据的字节总数，当接收端的接收数据的字节总数等于发送端发送的测试数据的字节总数时，进入步骤A4，当接收端的接收数据的字节总数小于发送端发送的测试数据的字节总数时，进入步骤A8；
步骤A4：判断最后一次的加减操作是否执行以及执行的内容，如果没有执行则进入步骤A7；如果执行了，再判断执行的内容：如果执行的是加操作则进入步骤A5；如果执行的是减操作则执行步骤A6；
步骤A5：加与减的幅度值k则更新，递增取数组a[]中下一个有效元素，如果下一个元素失效，则k值保持不变，不更新，然后进入步骤A7；
步骤A6：判断k值是否为1，如果是则本次测试结束，单次通信最大字节数Z＝M，并停止单次通信最大字节数测试；如果k值不为1，则将数组a[]中k值所对应的大于或等于k值的元素视为失效，一旦被视为失效的元素在本次测试中均不能被使用，除非重新测试时失效的元素才复位有效，然后再将k值置位为初值，即将其对应为数组a[]中的元素1，进入步骤A7；
步骤A7：令M＝M+k，返回步骤A2，进入下一次循环，重复多次，直至满足测试结束条件；
步骤A8：判断最后一次的加减操作是否执行以及执行的内容，如果没有执行则进入步骤A11；如果执行了，再判断执行的内容：如果执行的是减操作则进入步骤A9；如果执行的是加操作则执行步骤A10；
步骤A9：加与减的幅度值k则更新，递增取数组a[]中下一个有效元素，如果下一个元素失效，则k值保持不变，不更新，然后进入步骤A11；
步骤A10：判断k值是否为1，如果是则本次测试结束，单次通信最大字节数Z＝M-1，并停止单次通信最大字节数测试；如果k值不为1，则将数组a[]中k值所对应的大于或等于k值的元素视为失效，一旦被视为失效的元素在本次测试中均不能被使用，除非重新测试时失效的元素才复位有效，然后再将k值置位为初值，即将其对应为数组a[]中的元素1，进入步骤A11；
步骤A11：令M＝M-k，返回步骤A2，进入下一次循环，重复多次，直至满足测试结束条件；
步骤A12：上述单次通信最大字节数测试结束后，保存测试结果Z，所有失效的数组元素恢复有效，且k值恢复初值；为了测试结果的准确性，需要重复进行多次的单次通信最大字节数测试，并对每次测试的结果进行比较，从中选出一个中间值，作为测试设备的单次通信最大字节数测试的最终结果；
最短通信间隔时间测试具体是：
步骤B1：根据待测设备的实际情况，给发送数据间隔时间设定一个初值T秒整数，T值的设定在1分钟以下；此外还需准备好单次通信最大字节数测试结果Z；
步骤B2：在T秒内通过发送端发送Z个字节的测试数据至待检测的GNSS接收机或集成无线通信模块的设备，由待检测设备内部的无线通信模块将测试数据发出，通过接收端对收到的接收数据进行统计、分析与保存，并将结果回传给发送端，进入步骤B3；
步骤B3：发送端对比发送的测试数据的字节总数与接收端收到的接收数据的字节总数，当接收端的接收数据的字节总数等于发送端发送的测试数据的字节总数时，进入步骤B4，当接收端的接收数据的字节总数小于发送端发送的测试数据的字节总数时，进入步骤B7；
步骤B4：判断最后一次的加减操作是否执行以及执行的内容，如果没有执行则进入步骤B6；如果执行了，再判断执行的内容：如果执行的是加操作则进入步骤B5；如果执行的是减操作则执行步骤B6；
步骤B5：则本次测试结束，最短通信间隔时间S＝T，停止最短通信间隔时间测试；
步骤B6：令T＝T-1，返回步骤B2，进入下一次循环，重复多次，直至满足测试结束条件；
步骤B7：判断最后一次的加减操作是否执行以及执行的内容，如果没有执行则进入步骤B9；如果执行了，再判断执行的内容：如果执行的是减操作则进入步骤B8；如果执行的是加操作则执行步骤B9；
步骤B8：则本次测试结束，最短通信间隔时间S＝T+1，停止最短通信间隔时间测试；
步骤B9：令T＝T+1，返回步骤B2，进入下一次循环，重复多次，直至满足测试结束条件；
步骤B10：上述最短通信间隔时间测试结束后，保存测试结果S；为了测试结果的准确性，需要重复进行多次的最短通信间隔时间测试，并对每次测试的结果进行比较，从中选出一个中间值，作为测试设备的最短通信间隔时间测试的最终结果。
2.根据权利要求1所述的一种GNSS接收机无线通信检测方法，其特征在于，所述电路板(2)上还设有与微控制器单元(2.1)连接的通讯单元。
3.根据权利要求2所述的一种GNSS接收机无线通信检测方法，其特征在于，所述存储单元(2.4)包括Flash存储器，所述计时单元(2.5)包括RTC单元；所述数据传输接口包括DB9接口(3.1)和TTL接口(3.2)。
4.根据权利要求3所述的一种GNSS接收机无线通信检测方法，其特征在于，所述电路板(2)上设有为各个单元实现电能供应的供电单元(2.6)；所述接口单元(3)包括与供电单元(2.6)连接的充电接口(3.3)。
5.根据权利要求4所述的一种GNSS接收机无线通信检测方法，其特征在于，所述供电单元(2.6)包括依次连接的充电模块(2.6.1)、电池(2.6.2)和DC转DC电源(2.6.3)；所述DC转DC电源(2.6.3)与电路板(2)上的其他单元连接；所述供电单元(2.6)还包括与充电模块(2.6.1)连接的太阳能电池板(2.6.4)；所述太阳能电池板(2.6.4)镶嵌在壳体(1)的背面。
6.根据权利要求5所述的GNSS接收机无线通信检测方法，其特征在于，所述GNSS接收机无线通信检测设备还包括设置于壳体(1)上的显示单元(4)、指示灯单元(5)和按键单元(6)；所述显示单元(4)、指示灯单元(5)和按键单元(6)均与电路板(2)连接。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的一种GNSS接收机无线通信检测方法，其特征在于，所述壳体(1)为甲字形结构，便于实现手持。
8.根据权利要求7所述的一种GNSS接收机无线通信检测方法，其特征在于，所述老化测试模式具体是：
发送端以固定的字节数和通信间隔时间发送测试数据，其中固定的字节数可以为单次通信最大字节数Z，固定的通信间隔时间可以为最短通信间隔时间S，中途不修改任何测试参数直至测试完成，获取收发字节数比对情况、丢包率以及判定待检测的GNSS接收机或者集成无线通信模块的设备在通信方面是否合格的参数。
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