CN219302684U - 一种无人机差分卫星基准站测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种无人机差分卫星基准站测试装置，包括差分信息接收电台、差分卫星接收机、测试计算机、移动电源、电台天线、接收机天线；所述差分信息接收电台与电台天线通过线缆一连接；所述差分卫星接收机与接收机天线通过线缆二连接；所述差分信息接收电台与差分卫星接收机通过线缆三连接；所述差分信息接收电台和差分卫星接收机分别通过电源线一和电源线二与移动电源连接；所述差分信息接收电台与测试计算机通过线缆四连接；所述差分卫星接收机与测试计算机通过线缆五连接；本实用新型直接与无人机差分卫星基准站进行联试，省时省力，解决了无人机异地转场时，异地机场差分卫星基准站没有无人机无法测试问题。

Description

一种无人机差分卫星基准站测试装置

技术领域

本实用新型涉及无人机导航系统技术领域,具体地涉及一种无人机差分卫星基准站测试装置。

背景技术

无人机导航系统为飞行控制与管理系统提供姿态、位置、速度、速率、过载等信息，是无人机极其重要的传感器系统。在无人机滑行、起飞和降落阶段，对位置信息（经度、纬度、高度）的精度要求高，尤其是大中型固定翼无人机。目前在无人机滑行、起飞和降落阶段，主要采用地面差分卫星基准站，为无人机导航系统提供精确的卫星修正数据，使机载卫星系统进行载波相位差分(RTK)定位或伪距差分定位，为飞行控制与管理系统提供精确的位置信息。国内使用的差分卫星主要是BD和GPS卫星系统，使用前先通过标定计算机及软件、差分卫星接收机及天线对差分卫星进行标定，得到差分卫星基准站BD和GPS卫星接收天线的基准经度、纬度、高度，再通过差分卫星基准站BD和GPS实时的卫星数据与基准值进行计算，得出差分修正信息，最后通过差分卫星基准站BD和GPS差分信息发送电台和天线，发送给机载卫星系统。无人机滑行前差分卫星基准站的测试，主要通过无人机与差分卫星基准站联试，检查机载卫星系统是否能够RTK、伪距定位，定位数据精度是否符合技术指标等。而一次次的使用飞机进行联试，耗时耗力，而且当无人机需要在异地机场进行空转时，需要在异地机场布置差分卫星基准站，而此时异地机场没有无人机，则差分卫星基准站的测试就成为一个迫切解决的问题。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种可以减少误差，提高工作效率的可计时检定装置。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种无人机差分卫星基准站测试装置，包括差分信息接收电台、差分卫星接收机、测试计算机、移动电源、电台天线、接收机天线；所述差分信息接收电台与电台天线通过线缆一连接；所述差分卫星接收机与接收机天线通过线缆二连接；所述差分信息接收电台与差分卫星接收机通过线缆三连接；所述差分信息接收电台和差分卫星接收机分别通过电源线一和电源线二与移动电源连接；所述差分信息接收电台与测试计算机通过线缆四连接；所述差分卫星接收机与测试计算机通过线缆五连接；所述差分信息接收电台包括:BD差分信息处理单元、GPS差分信息处理单元、电台信号功分器、电台GPS电源开关、电台GPS电源指示灯、GPS差分信息接收指示灯、GPS差分信息处理单元工作状态指示灯、电台BD电源开关、电台BD电源指示灯、BD差分信息接收指示灯、BD差分信息处理单元工作状态指示灯、电台电连接器、电台高频线缆连接接口；所述差分卫星接收机包括:BD信息处理单元、GPS信息处理单元、接收机信号功分器、接收机GPS电源开关、接收机GPS电源指示灯、接收差分GPS信息指示灯、GPS定位指示灯、GPS信息处理单元工作状态指示灯、接收机BD电源开关、接收机BD电源指示灯、接收差分BD信息指示灯、BD定位指示灯、BD信息处理单元工作状态指示灯、接收机电连接器、接收机高频线缆连接接口；所述测试计算机包括:电台通讯线缆接口、接收机通讯线缆接口、电源接口一、测试软件；所述移动电源包括电源模块、电源输出开关、电源信息指示面板、电源接口二、电源电连接器。所述差分信息接收电台和差分卫星接收机同时兼容GPS和BD。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过该设备为便携式移动装置，直接与无人机差分卫星基准站进行联试，不需要无人机对基准站进行测试，相对无人机联试，省时省力，解决了无人机异地转场时，异地机场差分卫星基准站没有无人机无法测试问题。

附图说明

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

图1是本实用新型中一种无人机差分卫星基准站测试装置结构示意图。

图2是本实用新型中一种无人机差分卫星基准站测试装置的差分信息接收电台结构示意图。

图3是本实用新型中一种无人机差分卫星基准站测试装置的差分卫星接收机结构示意图。

图4是本实用新型中一种无人机差分卫星基准站测试装置的测试计算机结构示意图。

图5是本实用新型中一种无人机差分卫星基准站测试装置的移动电源结构示意图。

图中所示：1-差分信息接收电台；2- 差分卫星接收机；3-测试计算机；4-移动电源；5-电台天线；6-接收机天线；7-线缆一；8-线缆二；9-电源线一；10-电源线二；11-线缆三；12-线缆四；13-线缆五；14-电台GPS电源开关；15-电台GPS电源指示灯；16-电台高频线缆连接接口；17-电台BD电源开关；18-电台BD电源指示灯；19-电台信号功分器；20- GPS差分信息处理单元；21-BD差分信息处理单元；22-GPS差分信息接收指示灯；23-GPS差分信息处理单元工作状态指示灯；24-电台电连接器；25- BD差分信息接收指示灯；26-BD差分信息处理单元工作状态指示灯、27-接收差分GPS信息指示灯；28-GPS定位指示灯；29-GPS信息处理单元工作状态指示灯；30-接收机电连接器；31-接收差分BD信息指示灯；32-BD定位指示灯；33-BD信息处理单元工作状态指示灯；34- GPS信息处理单元；35-BD信息处理单元；36-接收机GPS电源指示灯；37-接收机GPS电源开关；38-接收机信号功分器；39-接收机高频线缆连接接口；40-接收机BD电源开关；41-接收机BD电源指示灯；42-测试软件；43-电台通讯线缆接口；44-接收机通讯线缆接口；45-电源接口一；46-电源输出开关；47-电源信息指示面板；48-电源模块；49-电源接口二；50-电源电连接器。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书附图所绘的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

如图1-图5所示本实用新型的一种无人机差分卫星基准站测试装置，差分信息接收电台1和电台天线5通过线缆一7连接，用于接收差分卫星基准站发射的差分信息；差分卫星接收机2和接收机天线6通过线缆二8连接，用于接收BD和GPS卫星信息；移动电源4和差分信息接收电台1通过电源线一9连接，用于给差分信息接收电台1供电；移动电源4和差分卫星接收机2通过电源线二10连接，用于给差分卫星接收机2供电；差分信息接收电台1和测试计算机3通过线缆四12连接，用于串口数据发送和接收，并通过测试软件42对差分信息接收电台1状态、信道、工作频率、波特率等数据进行监控，对信道、工作频率、波特率等数据进行配置；差分卫星接收机2和测试计算机3通过线缆五13连接，用于串口数据发送和接收，并通过测试软件42对差分卫星接收机2的卫星、定位状态、工作状态等数据进行监控，对接收机串口、波特率等数据进行配置；差分信息接收电台1和差分卫星接收机2通过线缆三11连接，用于差分信息接收电台1给差分卫星接收机2通过串口发送差分信息；电台电连接器24用于电源线一9、线缆四12、线缆三11的连接；电台GPS电源指示15、电台BD电源指示灯18、接收机GPS电源指示灯36、接收机BD电源指示灯41规定：灯灭为未上电；亮绿灯为电源工作正常、亮红灯为电源故障；电台信号功分器19将差分信息输出给GPS差分信息处理单元20和BD差分信息处理单元21；接收机信号功分器38将卫星信号输出给GPS信息处理单元34和信息处理单元35；GPS差分信息处理单元20和 BD差分信息处理单元21含有电源模块、信号滤波、信号放大、幅度调制、数字化解调处理及控制、输出模块等，用于将无人机差分卫星基准站发射的一定频率和调制模式的射频信号，解调并数据输出，并执行测试软件42指令；GPS信息处理单元34和BD信息处理单元35含有电源模块、卫星接收机板、处理模板、接口模块等，用于接收差分增强信息报文、处理卫星信号、提取卫星信息、进行RTK和伪距定位，输出数据到测试软件42，并执行测试软件42指令；GPS差分信息接收指示灯22和BD差分信息接收指示灯25规定：灯不亮为未接收到差分卫星基准站差分信号、灯一秒闪烁一次为正常接收到差分卫星基准站差分信号；GPS差分信息处理单元工作状态指示灯23和BD差分信息处理单元工作状态指示灯26规定：长亮绿灯标识状态正常、长亮红灯标识故障；接收差分GPS信息指示灯27和接收差分BD信息指示灯31规定：灯不亮为未接收到差分信息接收电台1发送的差分信息、灯一秒闪一次为正常接收到差分信息接收电台1发送的差分信息；GPS定位指示灯28和BD定位指示灯32规定：灯不亮表示不能定位、灯为绿色闪烁为单点定位、灯为红色常亮为伪距差分定位、灯为绿色常亮为RTK差分定位；GPS信息处理单元工作状态指示灯29和BD信息处理单元工作状态指示灯33规定：长亮绿灯标识状态正常、长亮红灯标识故障；测试软件42含有差分信息接收电台1、差分卫星接收机2数据监控和控制，同时能够完成GPS和BD差分定位数据处理，根据差分数据计算当前差分信息接收电台1位置经度、纬度、高度，并根据不同卫星不同定位数据和不同差分信号源得出的位置进行误差计算；电源信息指示面板47能够显示电量、电压、电流等，并能够配置输出电压、最大电流等。

本发明的工作原理为：

（1）选择无人机差分卫星基准站附近位置、并与差分卫星基准站通视，无遮挡，通过线缆一7、线缆二8、电源线一9、电源线二10、线缆三11、线缆四12、线缆五13连接好差分信息接收电台1、差分卫星接收机2、测试计算机3、移动电源4、电台天线5、接收机天线6。

（2）配置好移动电源4输出电压、最大电流，再通过移动电源4给差分信息接收电台1和差分卫星接收机2上电，最后测试计算机4开机并运行测试软件42。

（3）查看GPS电源指示15、电台BD电源指示灯18、接收机GPS电源指示灯36、接收机BD电源指示灯应亮绿灯。

（4）无人机差分卫星基准站打开一个GPS差分信息发送电台，发送差分信息。

（5）通过测试软件42配置GPS差分信息处理单元20的波特率、信道、频率等和无人机差分基准站打开的GPS差分信息发送电台一致。

（6）查看GPS差分信息接收指示灯22应一秒闪烁一次，接收差分GPS信息指示灯27应一秒闪一次，GPS定位指示灯28应为绿色常亮。

（7）通过测试软件42接收差分卫星接收机2的GPS差分定位数据，记录数据3分钟到5分钟，存储数据，并通过测试软件42对数据进行分析，得到电台天线5位置的经度、纬度、高度数据。

（8）无人机差分卫星基准站关闭打开的GPS差分信息发送电台，打开另一个GPS差分信息发送电台，发送差分信息。

（9）重复上述步骤（5）到（7）项，得到电台天线5位置的另一个经度、纬度、高度数据。

（10）重复上述步骤（8）到（9）项，直到无人机差分卫星基准站所有GPS差分检查完成，通过测试软件42计算电台天线5得到的几个位置值的误差，误差应符合技术指标要求。

（11）无人机差分卫星基准站关闭打开的GPS差分信息发送电台，打开一个BD差分信息发送电台，发送差分信息。

（12）通过测试软件42配置BD差分信息处理单元21的波特率、信道、频率等和无人机差分基准站打开的BD差分信息发送电台一致。

（13）查看BD差分信息接收指示灯25应一秒闪烁一次，接收差分BD信息指示灯31应一秒闪一次，BD定位指示灯32应为绿色常亮。

（14）通过测试软件42接收差分卫星接收机2的BD差分定位数据，记录数据3分钟到5分钟，存储数据，并通过测试软件42对数据进行分析，得到电台天线5位置的经度、纬度、高度数据。

（15）无人机差分卫星基准站关闭打开的BD差分信息发送电台，打开另一个BD差分信息发送电台，发送差分信息。

（16）重复（12）到（14）项，得到电台天线5位置的另一个经度、纬度、高度数据。

（17）重复（15）到（16）项，直到无人机差分卫星基准站所有BD差分检查完成，通过测试软件42计算电台天线5得到的几个位置值的误差，误差应符合技术指标要求。

（18）通过测试软件42，按照GPS差分和BD差分计算出的不同电台天线5位置数据，计算不同位置数据的误差，误差应符合技术指标要求。

（19）跑道、驶入、驶出特征点标定时，无人机差分卫星基准站打开一个差分信息发送电台，发送差分信息。

（20）按照（5）到（7）项，或（12）到（14）项，得到标定点的经度、纬度、高度。

（21）换不同的特征点位置，重复上述步骤（20）项，直到所有特征点标定完成，得到所有标定点的经度、纬度、高度。

本实用新型的保护范围不限于具体实施方式所公开的技术方案，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同替换、改进等，均落入本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种无人机差分卫星基准站测试装置，其特征在于：包括差分信息接收电台(1)、差分卫星接收机(2)、测试计算机(3)、移动电源(4)、电台天线(5)、接收机天线(6)；所述差分信息接收电台(1)与电台天线(5)通过线缆一(7)连接；所述差分卫星接收机(2)与接收机天线(6)通过线缆二(8)连接；所述差分信息接收电台(1)与差分卫星接收机(2)通过线缆三(11)连接；所述差分信息接收电台(1)和差分卫星接收机(2)分别通过电源线一(9)和电源线二(10)与移动电源(4)连接；所述差分信息接收电台(1)与测试计算机(3)通过线缆(12)四连接；所述差分卫星接收机(2)与测试计算机(3)通过线缆五(13)连接。

2.根据权利要求1所述的一种无人机差分卫星基准站测试装置,其特征在于:所述差分信息接收电台(1)包括:BD差分信息处理单元(21)、GPS差分信息处理单元(20)、电台信号功分器(19)、电台GPS电源开关(14)、电台GPS电源指示灯(15)、GPS差分信息接收指示灯(22)、GPS差分信息处理单元工作状态指示灯(23)、电台BD电源开关(17)、电台BD电源指示灯(18)、BD差分信息接收指示灯(25)、BD差分信息处理单元工作状态指示灯(26)、电台电连接器(24)、电台高频线缆连接接口(16)。

3.根据权利要求1所述的一种无人机差分卫星基准站测试装置,其特征在于:所述差分卫星接收机(2)包括:BD信息处理单元(35)、GPS信息处理单元(34)、接收机信号功分器(38)、接收机GPS电源开关(37)、接收机GPS电源指示灯(36)、接收差分GPS信息指示灯(27)、GPS定位指示灯(28)、GPS信息处理单元工作状态指示灯(29)、接收机BD电源开关(40)、接收机BD电源指示灯(41)、接收差分BD信息指示灯(31)、BD定位指示灯(32)、BD信息处理单元工作状态指示灯(33)、接收机电连接器(30)、接收机高频线缆连接接口(39)。

4.根据权利要求1所述的一种无人机差分卫星基准站测试装置,其特征在于:所述测试计算机(3)包括:电台通讯线缆接口(43)、接收机通讯线缆接口(44)、电源接口一(45)。

5.根据权利要求1所述的一种无人机差分卫星基准站测试装置,其特征在于:所述移动电源(4)包括电源模块(48)、电源输出开关(46)、电源信息指示面板(47)、电源接口二(49)、电源电连接器(50)。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种无人机差分卫星基准站测试装置,其特征在于:所述差分信息接收电台(1)和差分卫星接收机(2)同时兼容GPS和BD。

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