GPS導航定位設備測試技術研究

朱紅軍

摘要

隨著信息技術逐漸先進化、智能化，GPS作為一種先進的導航技術，在社會各個領域受到了廣泛的應用，并取得了比較顯著的測試效果。而關于GPS導航精度測試質量，主要由的GPS定位設備測試決定。鑒于此，筆者主要圍繞GPS導航定位設備測試中，關于測試和評佑方法進行有效研究。

【關鍵詞】GPS導航 定位設備 測試技術 研究

1 GPS導航定位設備測試系統研究現狀分析

隨著GPS系統應用范圍的逐漸擴大，國內外各個國家開始重點關注定位設備測試系統研發和使用，希望能夠通過先進的測試系統，來保障GPS系統定位的準確性。據了解，國外很多國家在測試系統研發方面已經取得了顯著的成就。比如，德國根據GPS導航定位測試，推出了DLR接收機測試系統。同時，還包括導航測試、評估實驗室、 Galileo測試系統等。因此，我國為提高GPS系統定位、導航精確性，也必須加強測試系統的研發與運行。

2 GPS導航定位設備測試系統設計

關于GPS測試系統設計，具體體現在以下幾個方面，分別的包括控制與評估、仿真、模擬、適配、測試等各個模塊。下面，筆者重點圍繞以上幾大設計模塊進行分析，從而有效掌握測試系統設計原理。

2.1 測試控制與評枯軟件

在GPS系統測試領域，控制與評估是重點環節，也是決定測試系統功能運轉的關鍵模塊。在此階段中，系統需要對自身內部測試環境進行檢驗，通過自檢有效判斷測試環境以及運行條件具體要求，進而以此為依據，對測試內容和執行方式進行有效設計和調整。同時，設計測試與評估軟件，主要目的是為了更好地為測試系統提供與GPS定位設備相關的數據信息，以及對整體數據進行評估，從而對定位設備功能精度加以判斷和分析。

2.2 GPS數據仿真軟件

在GPS領域，仿真軟件也是重要的組成部分，在很大程度上決定著GPS系統的數據獲取與分析。該軟件的主要功能指，對定位系統在不同環境、不同條件下所產生的定位數據，進行仿真處理。之后，為模擬信號源的確定與定位，提供重要依據。通常情況下，仿真軟件的仿真對象主要包括以定位設備為載體的軌跡、數據和星座等重要資料。

2.3 GPS信號模擬源

模擬源主要是以GPS信號為載體所設計的一項測試模塊。具體指在GPS經過測試系統仿真處理之后所產生的數據。之后，進行再生成操作，將其轉化為電文，最終形成模擬信號。

2.4 接口適配單元

該模塊也是GPS定位設備測試系統的重要組成部分，其主要作用對象是衛星信號輸出功率。通過接口適配單元對輸出功率進行衰減處理，從而實現定位設備測試的操作目的。除了能夠對信號輸出功率進行測試之外，該模塊還具有分路以及切換的功能。

2.5 通用測試儀器

在測試系統中，測試儀器所發揮的功能十分顯著，也是決定GPS定位設備測試質量的重點要素。通常情況下，測試儀器的種類比較豐富，例如頻譜儀器、信號分析、示波器等。而測試儀器具有在測試領域所包含的功能，具體可以歸類為兩點。一點是對GPS信號部分進行標校處理，另外一點的功能便是對定位設備各項功能指標進行測試。

2.6 轉臺

轉臺在測試系統中占據重要組成，在GPS領域針對定位系統進行測試時，轉臺所發揮的功能和作用具有不可替代性。通常情況下，在測試過程中，操作人員的利用三維轉臺，將被測天線啟動，調整信號方向，確保信號條件與測試系統執行需求相一致。同時，在操作轉臺過程中，操作人員應該合理控制轉動中心，保證每次轉動操作情況下的中心位置不發生改變。這樣做的目的，是為了使測試結果更加準確，從而提高定位設備測試工作質量。

2.7 微波暗室

微波暗室，主要是依據定位設備測試環境要求，所設定的一項測試模塊。因為在GPS定位設備測試過程中，所需要的環境應該是一個可控的環境，而微波暗室恰好能夠滿足這一測試環境要求。在微波暗室中，操作人員可以重復地對定位設備進行精度測試，從而保證測試結果更加準確。

3 GPS導航定位設備測試和評估方法

3.1 接收誤碼率測試

接收誤碼率，是GPS重要的測試內容，通過測試結果分析，能夠有效掌握電文恢復過程中，數據錯誤出現的概率。而在此環節測試時，所進行的測試方法具體如下：首先，將定位設備與測試系統相連接。之后，對定位系統進行仿真、模擬信號操作。之后，利用串口對定位設備在運行中所產生的電文進行模擬、仿真并輸出。最后，對所接收的信號數據所產生的錯誤率進行統計和分析。

3.2 定位精度測試

定位精度，是決定GPS定位功能的重要指標，因此，測試人員必須重點加強定位精度測試。通常情況下，針對定位精度展開測試，主要從水平和高程兩點要素展開。關于此部分的測試，具體操作方法與誤碼率測試操作基本一致。而在評估方面，主要根據水平和高程兩種不同的測試指標，采用相應公式進行評估。一般情況下，水平方向的測試評估公式為而高程方向的測試評估公式為

3.3 測速精度測試

與定位精度一樣，測速精度在GPS測試中，占據同等重要的地位。而在測試環節中，操作方法與上述兩個測試模塊大體相同。在評估方法上，通常需要操作人員對測速速度，以及標準速度進行比較和分析。在測速精度測試數據評估中，所采用的公式主要以為主。

4 結論

綜上，依據對GPS系統的現狀和技術設計分析，筆者認為加強GPS系統定位測試，加強的導航定位精度評估，對完善導航系統整體功能，促進國內導航領域實現深遠發展，具有重要意義。因此，相關部門應該重視定位的設備測試與評估，重點圍繞誤碼率、定位、測試等精度展開測試，全面提高GPS系統定位設備精確度。

參考文獻

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