朱紅軍

摘要

隨著信息技術(shù)逐漸先進(jìn)化、智能化，GPS作為一種先進(jìn)的導(dǎo)航技術(shù)，在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域受到了廣泛的應(yīng)用，并取得了比較顯著的測(cè)試效果。而關(guān)于GPS導(dǎo)航精度測(cè)試質(zhì)量，主要由的GPS定位設(shè)備測(cè)試決定。鑒于此，筆者主要圍繞GPS導(dǎo)航定位設(shè)備測(cè)試中，關(guān)于測(cè)試和評(píng)佑方法進(jìn)行有效研究。

【關(guān)鍵詞】GPS導(dǎo)航 定位設(shè)備 測(cè)試技術(shù) 研究

1 GPS導(dǎo)航定位設(shè)備測(cè)試系統(tǒng)研究現(xiàn)狀分析

隨著GPS系統(tǒng)應(yīng)用范圍的逐漸擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)外各個(gè)國(guó)家開(kāi)始重點(diǎn)關(guān)注定位設(shè)備測(cè)試系統(tǒng)研發(fā)和使用，希望能夠通過(guò)先進(jìn)的測(cè)試系統(tǒng)，來(lái)保障GPS系統(tǒng)定位的準(zhǔn)確性。據(jù)了解，國(guó)外很多國(guó)家在測(cè)試系統(tǒng)研發(fā)方面已經(jīng)取得了顯著的成就。比如，德國(guó)根據(jù)GPS導(dǎo)航定位測(cè)試，推出了DLR接收機(jī)測(cè)試系統(tǒng)。同時(shí)，還包括導(dǎo)航測(cè)試、評(píng)估實(shí)驗(yàn)室、 Galileo測(cè)試系統(tǒng)等。因此，我國(guó)為提高GPS系統(tǒng)定位、導(dǎo)航精確性，也必須加強(qiáng)測(cè)試系統(tǒng)的研發(fā)與運(yùn)行。

2 GPS導(dǎo)航定位設(shè)備測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

關(guān)于GPS測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面，分別的包括控制與評(píng)估、仿真、模擬、適配、測(cè)試等各個(gè)模塊。下面，筆者重點(diǎn)圍繞以上幾大設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行分析，從而有效掌握測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理。

2.1 測(cè)試控制與評(píng)枯軟件

在GPS系統(tǒng)測(cè)試領(lǐng)域，控制與評(píng)估是重點(diǎn)環(huán)節(jié)，也是決定測(cè)試系統(tǒng)功能運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵模塊。在此階段中，系統(tǒng)需要對(duì)自身內(nèi)部測(cè)試環(huán)境進(jìn)行檢驗(yàn)，通過(guò)自檢有效判斷測(cè)試環(huán)境以及運(yùn)行條件具體要求，進(jìn)而以此為依據(jù)，對(duì)測(cè)試內(nèi)容和執(zhí)行方式進(jìn)行有效設(shè)計(jì)和調(diào)整。同時(shí)，設(shè)計(jì)測(cè)試與評(píng)估軟件，主要目的是為了更好地為測(cè)試系統(tǒng)提供與GPS定位設(shè)備相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，以及對(duì)整體數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估，從而對(duì)定位設(shè)備功能精度加以判斷和分析。

2.2 GPS數(shù)據(jù)仿真軟件

在GPS領(lǐng)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(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取與分析。該軟件的主要功能指，對(duì)定位系統(tǒng)在不同環(huán)境、不同條件下所產(chǎn)生的定位數(shù)據(jù)，進(jìn)行仿真處理。之后，為模擬信號(hào)源的確定與定位，提供重要依據(jù)。通常情況下，仿真軟件的仿真對(duì)象主要包括以定位設(shè)備為載體的軌跡、數(shù)據(jù)和星座等重要資料。

2.3 GPS信號(hào)模擬源

模擬源主要是以GPS信號(hào)為載體所設(shè)計(jì)的一項(xiàng)測(cè)試模塊。具體指在GPS經(jīng)過(guò)測(cè)試系統(tǒng)仿真處理之后所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。之后，進(jìn)行再生成操作，將其轉(zhuǎn)化為電文，最終形成模擬信號(hào)。

2.4 接口適配單元

該模塊也是GPS定位設(shè)備測(cè)試系統(tǒng)的重要組成部分，其主要作用對(duì)象是衛(wèi)星信號(hào)輸出功率。通過(guò)接口適配單元對(duì)輸出功率進(jìn)行衰減處理，從而實(shí)現(xiàn)定位設(shè)備測(cè)試的操作目的。除了能夠?qū)π盘?hào)輸出功率進(jìn)行測(cè)試之外，該模塊還具有分路以及切換的功能。

2.5 通用測(cè)試儀器

在測(cè)試系統(tǒng)中，測(cè)試儀器所發(fā)揮的功能十分顯著，也是決定GPS定位設(shè)備測(cè)試質(zhì)量的重點(diǎn)要素。通常情況下，測(cè)試儀器的種類比較豐富，例如頻譜儀器、信號(hào)分析、示波器等。而測(cè)試儀器具有在測(cè)試領(lǐng)域所包含的功能，具體可以歸類為兩點(diǎn)。一點(diǎn)是對(duì)GPS信號(hào)部分進(jìn)行標(biāo)校處理，另外一點(diǎn)的功能便是對(duì)定位設(shè)備各項(xiàng)功能指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試。

2.6 轉(zhuǎn)臺(tái)

轉(zhuǎn)臺(tái)在測(cè)試系統(tǒng)中占據(jù)重要組成，在GPS領(lǐng)域針對(duì)定位系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，轉(zhuǎn)臺(tái)所發(fā)揮的功能和作用具有不可替代性。通常情況下，在測(cè)試過(guò)程中，操作人員的利用三維轉(zhuǎn)臺(tái)，將被測(cè)天線啟動(dòng)，調(diào)整信號(hào)方向，確保信號(hào)條件與測(cè)試系統(tǒng)執(zhí)行需求相一致。同時(shí)，在操作轉(zhuǎn)臺(tái)過(guò)程中，操作人員應(yīng)該合理控制轉(zhuǎn)動(dòng)中心，保證每次轉(zhuǎn)動(dòng)操作情況下的中心位置不發(fā)生改變。這樣做的目的，是為了使測(cè)試結(jié)果更加準(zhǔn)確，從而提高定位設(shè)備測(cè)試工作質(zhì)量。

2.7 微波暗室

微波暗室，主要是依據(jù)定位設(shè)備測(cè)試環(huán)境要求，所設(shè)定的一項(xiàng)測(cè)試模塊。因?yàn)樵贕PS定位設(shè)備測(cè)試過(guò)程中，所需要的環(huán)境應(yīng)該是一個(gè)可控的環(huán)境，而微波暗室恰好能夠滿足這一測(cè)試環(huán)境要求。在微波暗室中，操作人員可以重復(fù)地對(duì)定位設(shè)備進(jìn)行精度測(cè)試，從而保證測(cè)試結(jié)果更加準(zhǔn)確。

3 GPS導(dǎo)航定位設(shè)備測(cè)試和評(píng)估方法

3.1 接收誤碼率測(cè)試

接收誤碼率，是GPS重要的測(cè)試內(nèi)容，通過(guò)測(cè)試結(jié)果分析，能夠有效掌握電文恢復(fù)過(guò)程中，數(shù)據(jù)錯(cuò)誤出現(xiàn)的概率。而在此環(huán)節(jié)測(cè)試時(shí)，所進(jìn)行的測(cè)試方法具體如下：首先，將定位設(shè)備與測(cè)試系統(tǒng)相連接。之后，對(duì)定位系統(tǒng)進(jìn)行仿真、模擬信號(hào)操作。之后，利用串口對(duì)定位設(shè)備在運(yùn)行中所產(chǎn)生的電文進(jìn)行模擬、仿真并輸出。最后，對(duì)所接收的信號(hào)數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的錯(cuò)誤率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。

3.2 定位精度測(cè)試

定位精度，是決定GPS定位功能的重要指標(biāo)，因此，測(cè)試人員必須重點(diǎn)加強(qiáng)定位精度測(cè)試。通常情況下，針對(duì)定位精度展開(kāi)測(cè)試，主要從水平和高程兩點(diǎn)要素展開(kāi)。關(guān)于此部分的測(cè)試，具體操作方法與誤碼率測(cè)試操作基本一致。而在評(píng)估方面，主要根據(jù)水平和高程兩種不同的測(cè)試指標(biāo)，采用相應(yīng)公式進(jìn)行評(píng)估。一般情況下，水平方向的測(cè)試評(píng)估公式為而高程方向的測(cè)試評(píng)估公式為

3.3 測(cè)速精度測(cè)試

與定位精度一樣，測(cè)速精度在GPS測(cè)試中，占據(jù)同等重要的地位。而在測(cè)試環(huán)節(jié)中，操作方法與上述兩個(gè)測(cè)試模塊大體相同。在評(píng)估方法上，通常需要操作人員對(duì)測(cè)速速度，以及標(biāo)準(zhǔn)速度進(jìn)行比較和分析。在測(cè)速精度測(cè)試數(shù)據(jù)評(píng)估中，所采用的公式主要以為主。

4 結(jié)論

綜上，依據(jù)對(duì)GPS系統(tǒng)的現(xiàn)狀和技術(shù)設(shè)計(jì)分析，筆者認(rèn)為加強(qiáng)GPS系統(tǒng)定位測(cè)試，加強(qiáng)的導(dǎo)航定位精度評(píng)估，對(duì)完善導(dǎo)航系統(tǒng)整體功能，促進(jìn)國(guó)內(nèi)導(dǎo)航領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)深遠(yuǎn)發(fā)展，具有重要意義。因此，相關(guān)部門應(yīng)該重視定位的設(shè)備測(cè)試與評(píng)估，重點(diǎn)圍繞誤碼率、定位、測(cè)試等精度展開(kāi)測(cè)試，全面提高GPS系統(tǒng)定位設(shè)備精確度。

參考文獻(xiàn)

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