KR102026653B1 - Performance Verification of Navigation Receiver Using Ground Test System (EGSE) for Verification of Precision Navigation Performance of Satellite Navigation Receiver for Low Earth Orbit Satellite - Google Patents
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Abstract
본 발명 저궤도 위성용 위성항법수신기의 정밀 항법성능 검증용 지상시험 장치(EGSE) 구성 방법은 저궤도 위성용 항법수신기의 성능을 검증하기 위한 EGSE 시스템을 구성하는데 있어서 수신된 RF 신호들을 RF 스플리터를 이용하여 기준 항법 수신기, 목표 항법 수신기, RF 데이터 수집장치에 동시에 연결하는 단계, 상기 RF 데이터 수집장치에 연결하는데 있어서 위성 RF 신호를 수신하고 원천 데이터를 저장하기 위해 RF 수집 장치를 구성하는 단계, 상기 단계에 있어서 기준 항법 수신기의 시각 동기화 정보를 이용하여 RF 수집 장치의 시각 동기화 신호를 RF 데이터 수집 서버에 저장하는 단계, 및 상기 단계 후 EGSE 소프트웨어가 기준 항법 수신기, 목표 항법 수신기의 항법 데이터 처리 결과와 수집한 RF 원천 데이터를 비교하여 항법수신기의 성능을 검증하고 평가하는 단계를 포함한다. 본 발명으로 저 궤도 위성의 항법 장치로 사용되는 위성용 항법수신기를 개발할 때 지상에서 그 항법 수신기의 성능을 검증하는 것이 필요하며, 이때 기준이 되는 항법수신기를 사용함에 있어서 기준 항법수신기 자체의 성능을 검증하고 더 진보된 성능을 시험하기 위해서는 실제로 항법 수신기들이 수신하는 신호와 비교하는 방법이 필요하다. 본 발명으로 항법 수신기들의 성능을 RF 원천 데이터와 비교할 수 있게 되므로 기존의 EGSE 시험 및 검증 방법보다 더 신뢰도가 높으며 정밀한 검증 결과를 얻을 수 있다.In the present invention, a method for constructing a ground test apparatus (EGSE) for verifying precision navigation performance of a low-orbit satellite navigation receiver is based on a reference navigation system using RF splitters to receive received RF signals in constructing an EGSE system for verifying performance of a low-orbit satellite navigation receiver. Simultaneously connecting to a receiver, a target navigation receiver, an RF data collection device, configuring an RF collection device to receive satellite RF signals and to store source data in connection to the RF data collection device; Storing the time synchronization signal of the RF collection device in the RF data acquisition server using the time synchronization information of the navigation receiver, and after the step, the EGSE software collects the navigation data processing results of the reference navigation receiver and the target navigation receiver and the RF source collected Compare the data to verify the performance of the navigation receiver And a step of applying. In the present invention, when developing a satellite navigation receiver used as a navigation device of a low-orbiting satellite, it is necessary to verify the performance of the navigation receiver on the ground, and in this case, the performance of the reference navigation receiver itself is verified in using the reference navigation receiver. In order to test more advanced performance, we actually need a way to compare the signal received by the navigation receivers. According to the present invention, the performance of navigation receivers can be compared with the RF source data, and thus, more reliable and accurate verification results can be obtained than conventional EGSE test and verification methods.
Description
본 발명은 저궤도 위성에 탑재되는 위성항법 수신기(이하, 항법 수신기)의 정밀한 항법성능검증 시험을 위한 지상시험 장치에 구현/구성 방법에 관한 것이다. 위성체 시험에서 실제 우주환경에서 직접 시험을 할 수 없기 때문에 GNSS시뮬레이터로 우주용 위성항법 신호를 생성해서, 항법수신기와 RF 원천 데이터 수집기에 동시에 입력해서, SDR(Software Defined Receiver) 후처리로 항법 성능을 검증하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an implementation / configuration method for a ground test apparatus for a precision navigation performance verification test of a satellite navigation receiver (hereinafter referred to as a navigation receiver) mounted on a low orbit satellite. In satellite test, since it is not possible to test directly in the real space environment, GNSS simulator generates a space satellite navigation signal, inputs it simultaneously to the navigation receiver and the RF source data collector, and improves the navigation performance by SDR (Software Defined Receiver) post-processing. It is about how to verify.
위성용 항법수신기를 개발하는 과정에서 수신기의 성능을 시험하고 검증하기 위해서는 지상에서 위성이 우주에서 수신하는 신호를 모사하고 그 결과를 분석하는 EGSE(Electrical Ground Support Equipment)가 필요하다. 위성을 우주로 보내지기 전에는 우주에서 수신되는 실 신호를 수신할 수 없기 때문이다. 지상에서 우주에서 수신하게 될 위성 신호를 임의로 생성하고 이를 항법수신기에 입력하여, 위성을 우주로 보내기 전에 그 성능을 검증해야 한다.In the process of developing a satellite navigation receiver, to test and verify the performance of the receiver, an electrical ground support equipment (EGSE) is required that simulates the signals received from space by satellites on the ground and analyzes the results. This is because you cannot receive real signals from space until the satellites are sent to space. It is necessary to randomly generate satellite signals which will be received from space on the ground and input them to the navigation receiver, and verify their performance before sending satellites to space.
위성에게 우주 환경에서 수신하게 될 위성 신호는 GNSS 시뮬레이터로 생성하고, 항법수신기는 이 신호를 수신하여 항법 데이터를 생성한다. 이때 항법수신기의 성능을 시험하기 위해서는 기준이 되는 항법수신기와 목표 항법 수신기에게 동시에 신호를 입력하고 그 결과를 비교하여 그 성능을 평가한다.Satellite signals to be received in the space environment are generated by the GNSS simulator, and the navigation receiver receives the signals to generate navigation data. At this time, in order to test the performance of the navigation receiver, the signals are simultaneously input to the reference navigation receiver and the target navigation receiver and the results are evaluated by comparing the results.
본 발명은 저궤도 위성용 항법수신기가 우주에 보내지기 전에 지상에서 목표 항법수신기 성능을 검증하기 위한 EGSE 시스템을 구성할 때 기준 항법수신기의 자체의 성능을 검증하기 위한 방법과 기준 항법수신기보다 진보된 목표 수신기의 성능을 검증하기 위해서 RF 원천 데이터를 획득하는 저궤도 위성용 위성항법수신기의 정밀 항법성능 검증용 지상시험 장치(EGSE) 구성 방법을 발명하고자 한다.The present invention provides a method for verifying the performance of a reference navigation receiver itself and a target receiver that is more advanced than a reference navigation receiver when constructing an EGSE system for verifying the performance of a target navigation receiver on the ground before a low-orbit satellite navigation receiver is sent to space. In order to verify the performance of the present invention, a method of constructing a ground test device (EGSE) for verifying precision navigation performance of a low-orbit satellite satellite navigation receiver which acquires RF source data is proposed.
본 발명은 저궤도 위성용 항법수신기의 성능을 검증하기 위해서 EGSE 시스템을 구현하고자 할 때 기준 항법수신기와 목표 항법 수신기를 동시에 GNSS 시뮬레이터에 연결하여 그 결과를 비교하면서, 동시에 RF 데이터 수집 장치를 연결하여 RF 원천 데이터를 RF 데이터 수집 서버에 저장한다. 이때 기준 항법수신기의 시각 동기화 신호를 이용하여 RF 원천 데이터와 항법수신기들이 전송한 결과를 비교하기 위해 시각 정보를 저장하고, EGSE 소프트웨어에서 기준 항법수신기, 목표 항법수신기, RF 원천 데이터를 모두 비교하여 목표 항법 수신기의 성능을 검증하는 방법을 발명한다.The present invention is to connect the reference navigation receiver and the target navigation receiver to the GNSS simulator at the same time to compare the results, while simultaneously connecting the RF data collection device to the RF source to implement the EGSE system to verify the performance of the low-orbit satellite navigation receiver Store the data on the RF data collection server. At this time, the time information is stored using the time synchronization signal of the reference navigation receiver to store the time information to compare the results transmitted by the navigation receiver and the target navigation receiver, the target navigation receiver, and the RF source data in the EGSE software. A method of verifying the performance of a navigation receiver is invented.
본 발명으로 저 궤도 위성의 항법 장치로 사용되는 위성용 항법수신기를 개발할 때 지상에서 그 항법 수신기의 성능을 검증하는 것이 필요하며, 이때 기준이 되는 항법수신기를 사용함에 있어서 기준 항법수신기 자체의 성능을 검증하고 더 진보된 성능을 시험하기 위해서는 실제로 항법 수신기들이 수신하는 신호와 비교하는 방법이 필요하다. 본 발명으로 항법 수신기들의 성능을 RF 원천 데이터와 비교할 수 있게 되므로 기존의 EGSE 시험 및 검증 방법보다 더 신뢰도가 높으며 정밀한 검증 결과를 얻을 수 있다.In the present invention, when developing a satellite navigation receiver used as a navigation device of a low-orbiting satellite, it is necessary to verify the performance of the navigation receiver on the ground, and in this case, the performance of the reference navigation receiver itself is verified in using the reference navigation receiver. In order to test more advanced performance, we actually need a way to compare the signal received by the navigation receivers. According to the present invention, the performance of navigation receivers can be compared with the RF source data, and thus, more reliable and accurate verification results can be obtained than conventional EGSE test and verification methods.
도 1은 본 발명에 따른 EGSE 시험 시스템 구성도
도 2는 본 발명에 따른 EGSE 시험 시스템의 검증 결과 출력1 is a block diagram of an EGSE test system according to the present invention
2 is a verification result output of the EGSE test system according to the present invention
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에서 저궤도 위성이 우주에서 수신하게 되는 RF 신호를 시뮬레이션 하기 위한 신호를 생성하는 GNSS 시뮬레이터를 RF 스플리터에 연결하고, RF 스플리터의 출력을 기준 항법수신기, 목표 항법수신기, RF 데이터 수집 장치(1)에 동시에 연결한다.In FIG. 1, a GNSS simulator for generating a signal for simulating an RF signal that a low-orbiting satellite receives from space is connected to an RF splitter, and the output of the RF splitter is a reference navigation receiver, a target navigation receiver, and an RF data acquisition device (1). At the same time.
도 1에서 기준 항법 수신기(2)는 미리 제작되어 사용되고 있는 위성용 항법 수신기로 RF 스플리터(1)에서 수신된 위성 신호를 항법 데이터로 처리하고 그 결과를 EGSE 소프트웨어에게 전송한다. 이 때 기준 항법수신기(2)의 시각 정보를 RF 데이터 수집 서버(5)에게 전송하여 시각 동기화 정보를 생성한다.In FIG. 1, the
도 1에서 목표 항법 수신기(3)은 시험 및 검증하고자 하는 저궤도 위성용 항법수신기로 RF 스플리터(1)에서 수신된 위성 신호를 항법데이터로 처리하고 그 결과를 EGSE 소프트웨어에게 전송한다.In FIG. 1, the target navigation receiver 3 processes the satellite signal received from the
도 1에서 RF 데이터 수집장치(4)는 RF 스플리터(1)에서 수신된 위성 신호를 처리나 가공하지 않고 그대로 RF 데이터 수집 서버(5)에게 전송한다. RF 데이터 수집 서버(5)는 수신된 원천 RF 데이터를 수신된 시각 동기화 정보와 같이 RF 데이터 베이스에 저장한다.In FIG. 1, the RF data collecting device 4 transmits the satellite signal received from the
도 1에서 EGSE 소프트웨어(6)는 기준 항법수신기, 목표 항법수신기가 전송하는 정보를 처리하여 항법 데이터를 생성하고, RF 데이터 수집 서버에 같은 시각에 수신된 RF 원천 데이터를 요청하여 기준 항법수신기 및 목표 항법수신기의 결과와 비교한다.In FIG. 1, the EGSE software 6 generates the navigation data by processing the information transmitted by the reference navigation receiver and the target navigation receiver, and requests the RF source data received at the same time from the RF data collection server, thereby requesting the reference navigation receiver and the target. Compare with the results of the navigation receiver.
기준 항법 수신기보다 더욱 성능이 좋은 기능을 시험하거나, 기준 항법 수신기의 성능을 검증하고자 할 때에는 수신기들의 처리 결과 전에 각 수신기에 입력된 RF 신호와 비교하는 방법이 필요하다. 수신기들의 처리 결과와 이 처리 결과와 시각 동기화된 RF 신호의 원천 데이터와 비교함으로 보다 정밀하고 신뢰성 있는 시험 결과를 얻을 수 있다.In order to test a function that performs better than the reference navigation receiver or to verify the performance of the reference navigation receiver, a method of comparing the RF signal input to each receiver before the processing result of the receiver is needed. More accurate and reliable test results can be obtained by comparing the processing results of the receivers with the source data of the time-synchronized RF signal.
RF 신호의 원천 데이터를 수집하기 위해서는 GNSS 시뮬레이터와 기준 항법 수신기, 목표 항법 수신기, RF 데이터 수집 장치를 동시에 RF 스플리터에 연결하고, 각각의 처리 결과를 EGSE 서버와 RF 데이터 수집 서버에 저장한다. RF 데이터는 기준 항법수신기의 시각 동기화 신호와 동기화된 시각을 저장하여 기준 항법수신기 및 목표 항법수신기의 처리 결과 중 동일한 시각을 가진 데이터와 비교하여 그 결과를 평가하여 목표 위성용 항법 수신기의 성능을 검증한다.To collect source data of RF signal, GNSS simulator, reference navigation receiver, target navigation receiver, and RF data collection device are simultaneously connected to RF splitter and each processing result is stored in EGSE server and RF data collection server. The RF data stores the time synchronized with the time synchronization signal of the reference navigation receiver, compares the data with the same time among the processing results of the reference navigation receiver and the target navigation receiver, and evaluates the result to verify the performance of the target satellite navigation receiver. .
도 2에서 EGSE 소프트웨어가 비교 및 분석한 결과는 실시간 결과(1)을 출력하고, RF 원천 데이터의 결과와 비교한 분셕 결과(2)를 출력하여 목표 항법수신기의 성능을 검증한다. In FIG. 2, the result of comparison and analysis by the EGSE software outputs a real-time result (1), and outputs a division result (2) compared with the result of the RF source data to verify the performance of the target navigation receiver.
1: RF 스플리터 2: 기준 항법수신기
3: 목표 항법 수신기 4: RF 데이터 수집장치
5: RF 데이터 수집 서버 6: EGSE 소프트웨어1: RF splitter 2: Reference navigation receiver
3: target navigation receiver 4: RF data acquisition device
5: RF data acquisition server 6: EGSE software
Claims (1)
상기 기준 항법 수신기는 미리 제작되어 사용되고 있는 위성용 항법 수신기로 상기 RF 스플리터에서 수신된 위성 신호를 항법 데이터로 처리하고 그 결과를 EGSE 소프트웨어로 전송하고, 상기 기준 항법수신기의 시각 정보를 RF 데이터 수집 서버로 전송하여 시각 동기화 정보를 생성하는 단계;
상기 목표 항법 수신기는 시험 및 검증하고자 하는 저궤도 위성용 항법수신기로 상기 RF 스플리터에서 수신된 위성 신호를 항법데이터로 처리하고 그 결과를 상기 EGSE 소프트웨어로 전송하는 단계;
상기 RF 데이터 수집장치는 상기 RF 스플리터에서 수신된 위성 신호를 처리나 가공하지 않고 상기 RF 데이터 수집 서버로 전송하면, 상기 RF 데이터 수집 서버는 수신된 원천 RF 데이터를 수신된 시각 동기화 정보와 같이 RF 데이터 베이스에 저장하는 단계; 및
상기 EGSE 소프트웨어는 상기 기준 항법수신기, 목표 항법수신기가 전송하는 정보를 처리하여 항법 데이터를 생성하고, 상기 RF 데이터 수집 서버에 같은 시각에 수신된 RF 원천 데이터를 요청하여 상기 기준 항법수신기 및 목표 항법수신기의 결과와 상기 RF 원천 데이터를 비교하여 저궤도 위성용 항법수신기의 성능을 검증하고 평가하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저궤도 위성용 위성항법수신기의 정밀 항법성능 검증용 지상시험 장치(EGSE)를 이용한 항법수신기의 성능 검증 방법. Simultaneously connecting the received RF signals to a reference navigation receiver, a target navigation receiver and an RF data collection device using an RF splitter in constructing an EGSE system for verifying the performance of a low-orbit satellite navigation receiver;
The reference navigation receiver is a satellite navigation receiver that is manufactured and used in advance. The satellite signal received from the RF splitter is processed into navigation data and the result is transmitted to EGSE software. Generating time synchronization information by transmitting;
The target navigation receiver processing the satellite signal received from the RF splitter into navigation data and transmitting the result to the EGSE software to a low-orbit satellite navigation receiver to be tested and verified;
When the RF data collection device transmits the satellite signal received from the RF splitter to the RF data collection server without processing or processing, the RF data collection server transmits the received source RF data together with the received time synchronization information. Storing in the base; And
The EGSE software processes the information transmitted by the reference navigation receiver and the target navigation receiver to generate navigation data, and requests the RF source data received at the same time from the RF data collection server, so that the reference navigation receiver and the target navigation receiver are received. Compares the RF source data with the result of Verifying and evaluating the performance of the navigation receiver; and a method for verifying the performance of the navigation receiver using an EGSE ground test apparatus (EGSE) for a low-orbit satellite satellite navigation receiver.
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