CN204681386U - 一种卫星定位导航产品空间辐射性能测试工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种卫星定位导航产品空间辐射性能测试工具，用于在天线微波暗室中对被测产品整机进行空间辐射性能测试，其特征在于：所述的测试工具的组成是一个尺寸适宜的电波暗室提供理想的测试环境、三维转台可使固定其上的被测产品处于任意角度、暗室内两根天线实现信号交互与测量、暗室外测控电脑控制无线测试仪表和定位控制器实现自动测试。可以测试产品任意方向的辐射性能指标，形成空间辐射方向图，进而利用软件算法可以合成三维空间的性能指标，具有测试稳定性和重复性好、兼容性好、适用范围广等优点。能够全面评估卫星定位导航产品的性能，对包含天线在内的整机产品进行测试，可以解决使用天空实际卫星信号对整体进行测试过程中的环境受限、过程不可控、重复性差等问题。

Description

一种卫星定位导航产品空间辐射性能测试工具

技术领域

本实用新型属于卫星导航产品测试领域，主要针对空间辐射灵敏度测试，同时也能兼容空间辐射发射性能测试。

技术背景

一般针对卫星定位导航产品的卫星接收信号能力，主要通过如下两种方法来测试其性能：

其一，是使用实际天空中的卫星信号进行测试。在卫星信号接收状况良好的情况下把被测产品置于基线场，通过被测产品利用实际卫星信号定位获得的数据与基线场已知坐标数据比较能够测试定位时间、静态定位精度等指标。该方法的优点是测试环境建设投入少，测试过程简单，测试结果直接反映被测产品在实际使用中的情况。但该方法受实际环境影响较大，如气候环境不好或者卫星信号接收状况不好（如GDOP＞6）时一般不建议测试，同时因为利用的实际卫星信号测试，信号强度不可控，不能直接完成接收灵敏度等指标测试。

其二，是通过卫星信号模拟器传导测试的方法，将卫星信号模拟器产生的模拟卫星信号通过射频电缆引入被测产品上的传导射频接口。该方法的优点是测试连接和过程简单，可重复性好，可测试项目较多，如定位时间、定位精度、接收灵敏度，根据卫星信号模拟器功能的不同，除能完成静态环境下的测试，也能完成动态环境的测试。该方法的缺点是测试过程只考虑了被测产品主机而避开了卫星通信天线，测试结果不能完整反映被测产品整机的性能，与实际使用感受会有一定差异。

发明内容

为解决上述测试方法的局限性，提出一种卫星定位导航产品空间辐射性能测试工具，在天线微波暗室中对被测产品整机进行空间辐射性能测试。其组成是：一个尺寸适宜的电波暗室提供理想的测试环境、三维转台可使固定其上的被测产品处于任意角度、暗室内两根天线实现信号交互与测量、暗室外测控电脑控制无线测试仪表和定位控制器实现自动测试。

其特征在于：在暗室环境使用卫星信号模拟器及相关设备对卫星定位导航产品三维空间辐射性能能够进行全面的测试，能很好的反映产品整机任意方向的空间辐射性能，同时测试结果具有很好的重复性和复现性，避免了室外使用实际卫星信号进行产品整机空间辐射性能测试的局限性和不稳定性。

进一步，通过测试设备和测试路径的合理配置，该方法除了能对只接收卫星信号的RNSS功能产品进行空间辐射接收性能的测试，也能对中国北斗卫星导航系统特有的能与卫星进行双向通信的RDSS功能产品空间辐射发射性能测试，除了能支持具备无线数据通信功能的智能终端产品，也能支持只具备串口通信功能的传统卫星定位导航产品，具有很好的兼容性。

附图说明

其系统设计原理图如图1。

其中：1-电波暗室，2-吸波材料，3-通信天线，4-测量天线，5-三维转台，6-切换开关，7-定位控制器，8-卫星信号模拟器，9-无线通信综测仪，10-频谱分析仪，11-测控电脑。 

 具体实施方式

为使本实用新型的目的和方案更清楚明确，结合图1对具体实施过程进行详细描述。

电波暗室1为本方案的实施提供了纯净的测试环境，电波暗室1尺寸和吸波材料2的选择除了要保证合适的工作频率范围，也要保证在三维转台5区域具有尺寸合适的静区，这样才能保证测试结果的准确性和可重复性。电波暗室1的尺寸根据所测卫星定位导航产品尺寸大小以及工作频率范围决定，在测量天线方向上稍长，一般推荐7m×4m×4m，吸波材料2的选择要保证在被测频率范围具有较好的吸波性能，一般到从700MHz到6GHz。

三维转台5处固定被测产品，通过转台两个轴不同转动角度的配合可以使被测产品的任意角度对准测量天线。

暗室内部和外部射频信号的传输通过通信天线3和测量天线4实现。在进行RNSS功能产品空间辐射接收性能测试时，测量天线4提供卫星下行信号；在进行RDSS功能产品空间发射接收性能测试时，通信天线3提供卫星下行信号，被测产品上行信号通过测量天线4传输。在对智能RNSS功能产品空间辐射接收性能测试时，根据被测产品支持的其他无线通信功能如WiFi、蓝牙、蜂窝通信等时，被测产品的定位状态信息利用其无线数据通信功能通过通信天线3传输；在对非智能RNSS功能产品空间辐射接收性能测试时，被测产品的定位状态信息通过预留在三维转台5垂直支撑点处的串口进行传输。

暗室内的通信天线3、测量天线4、三维转台5通过相应线缆连接到暗室外部。

暗室内的射频信号集中通过切换开关6连接到相应射频仪表——卫星信号模拟器8、无线通信综测仪9、频谱分析仪10等。在进行RNSS功能产品空间辐射接收性能测试时，只需使用卫星信号模拟器8和无线通信综测仪9，在进行RDSS功能产品空间发射接收性能测试时，只需使用卫星信号模拟器8和频谱分析仪10。切换开关6就需要根据上述不同产品、不同项目、所使用的不同设备实现不同的测试路径。

暗室内的三维转台5通过控制线缆连接到定位控制器7。

上述切换开关6、射频仪表8、9、10和定位控制器7通过控制总线连接到测控电脑11，控制总线可使用GPIB、USB或者网线。电脑上运行的测试软件根据不同项目的测试要求控制相关设备实现对应的测试流程，并对获取的数据进行计算得出相应结果。

该方法可支持RNSS功能产品空间辐射接收性能测试，也支持RDSS功能产品空间辐射发射性能测试，可支持具备无线数据通信功能的智能终端产品测试，也支持只具备串口通信功能的传统非智能卫星定位导航产品测试。

Claims (5)

1.一种卫星定位导航产品空间辐射性能测试工具，用于在天线微波暗室中对被测产品整机进行空间辐射性能测试，其特征在于：所述的测试工具的组成是一个尺寸适宜的电波暗室（1）提供理想的测试环境、三维转台（5）可使固定其上的被测产品处于任意角度、暗室内两根天线（3、4）实现信号交互与测量、暗室外测控电脑（11）控制无线测试仪表（8、9、10）和定位控制器（7）实现自动测试。

2.根据权利要求1所述的卫星定位导航产品空间辐射性能测试工具，其特征在于：电波暗室（1）内有通信天线（3）和测量天线（4）两条天线通路与外部射频测试进行信号连接，通过切换开关（6）灵活设置，两条天线通路可以收发不同信号，从而实现对RNSS功能产品空间辐射接收性能测试和RDSS功能产品空间发射接收性能测试。

3.根据权利要求1所述的卫星定位导航产品空间辐射性能测试工具，其特征在于：在进行RNSS功能产品空间辐射接收性能测试时，测量天线（4）提供卫星下行信号，通信天线（3）提供被测产品定位状态信息上报；在进行RDSS功能产品空间发射接收性能测试时，通信天线（3）提供卫星下行信号，被测产品上行信号通过测量天线传输。

4.根据权利要求1所述的卫星定位导航产品空间辐射性能测试工具，其特征在于：提供无线和有线信息通信两种方式供被测产品上报定位状态信息。

5.根据权利要求2所述的卫星定位导航产品空间辐射性能测试工具，其特征在于：智能RNSS功能产品支持WiFi无线通信方式，可利用通信天线（3）通过无线方式上报定位状态信息；传统非智能RNSS功能产品，则利用预留在三维转台（5）垂直支撑点处的串口通过有线方式上报定位状态信息。