寧相偉，鄧 玥，周凡卉，趙鵬飛，王 闊

基于高軌導航接收機的自動化地面測試系統

寧相偉1，鄧 玥1，周凡卉2，趙鵬飛1，王 闊1

（1 中國空間技術研究院遙感衛(wèi)星總體部 北京 100094 2 中國空間技術研究院總體設計部 北京 100094）

高軌衛(wèi)星導航接收機是實現高軌航天器自主定軌的核心設備。為在地面測試階段對高軌衛(wèi)星導航接收機進行充分高效的驗證，亟需設計基于高軌衛(wèi)星導航接收機的地面測試系統。設計了一種基于高軌衛(wèi)星導航接收機的自動化地面測試系統，主要創(chuàng)新點如下：第一，本系統可對高軌衛(wèi)星導航接收機實際在軌狀態(tài)下接收到的導航星座信號進行仿真；第二，具有模擬包含北斗三號等多導航衛(wèi)星星座信號的功能；第三，本系統充分考慮自動化、通用化與一體化設計。提出的基于高軌衛(wèi)星導航接收機的自動化地面測試系統能夠在地面測試階段對高軌衛(wèi)星導航接收機進行充分驗證，并充分考慮測試實施，從自動化、通用化、一體化方面提升測試效率，減少人為操作失誤導致的質量問題，解決人工判讀帶來的誤判漏判問題。

高軌衛(wèi)星導航仿真器；北斗三號星座仿真；自動化；地面測試系統設計

引言

隨著海洋通信、氣象勘測、災難預警、教育應用、電視直播、陸地應用等各個應用領域對高軌衛(wèi)星的使用需求增加，高軌衛(wèi)星數量也在不斷增加[1]。衛(wèi)星本身對于其在軌過程中的精度測量要求也越來越高。常用的通過地面測控進行衛(wèi)星定軌的方法不具有自主性且不滿足衛(wèi)星高精度定位的要求[2]。因此，為實現高軌航天器自主定軌與提升定位定軌精度，將高軌衛(wèi)星導航接收機引入到星上[3]。

全球衛(wèi)星導航系統具有實時性高、自主性強、精度較高、成本較低的特點[4,5]。高軌衛(wèi)星導航信號接收方式具有獨特性，由于導航星天線的特點為朝向地球且具有高指向性，高于導航星軌道的高軌星用戶只能接收從地球另一側發(fā)射的導航星信號或來自方向圖的旁瓣信號，因此高軌導航接收機可接收到的導航星數量較少，信號功率也十分微弱[6-9]。

為適應高軌衛(wèi)星導航接收機在軌實收信號特點，在地面測試階段充分、有效地驗證其功能性能，亟需設計高軌導航衛(wèi)星接收機地面測試系統[10,11]。本文針對目前高軌導航信號仿真能力不足、無法覆蓋BD3星座導航信號、測試系統自動化能力不足、無法通用化等問題，將主要工作聚焦于自動化的高軌衛(wèi)星導航接收機地面測試系統設計，主要創(chuàng)新點為以下三個方面：第一，建立高動態(tài)軌道仿真模型，模擬高軌星與導航星座相對位置，充分考慮電離層、對流層與多徑對信號傳輸的影響，真實產生貼合高軌衛(wèi)星在軌實際接收情況的導航信號；第二，隨著自主可控的BD3導航星座[12,13]的建立，系統可仿真BD3星座運行情況并產生BD3的新式電文，可適應所有BD3型號導航接收機的測試工作；第三，實現了自動化、通用化與一體化設計，充分考慮測試痛點，結合高軌導航接收機經典測試項目內容與流程，完成了指令發(fā)送-動作判讀-數據判讀全過程自動化設計，極大地提升了測試效率，減少了對于人員的專業(yè)性要求，解決了人工判讀帶來的誤判漏判問題。

1 系統構架設計

高軌衛(wèi)星導航接收機自動化地面測試系統由總控服務器、高軌全球導航衛(wèi)星系統（GNSS）地面仿真器與多臺測試終端三部分組成，如圖1所示?？偪胤掌魃喜渴鹬鳒y試處理機（MTP）模塊與數據訂閱服務器（RTS）模塊；高軌GNSS地面仿真器由遠程控制模塊、數學軌道仿真模塊，硬件驅動模塊，基帶、變頻器等射頻信號硬件集成組成；測試終端上部署功能自動化用例執(zhí)行模塊與一鍵化數據包判讀模塊。高軌GNSS地面仿真器為測試系統核心設備，數學軌道仿真模塊為核心設備核心模塊。

圖1 GNSS自動化地面測試系統組成

設備間通信過程如下：測試終端通過網絡發(fā)送指令給總控服務器，總控服務器負責分發(fā)指令給系統內設備或星上，高軌GNSS地面仿真器接收指令后開始工作，進行高軌星座與特定用戶星座綜合動態(tài)仿真，產生射頻信號供高軌GNSS接收機使用，并傳遞工作狀態(tài)給總控服務器，總控服務器將星上數據與地面系統工作狀態(tài)數據分發(fā)給各測試終端進行檢測與判讀。

系統設計過程中充分考慮了自動化、通用化與一體化。主要體現為：

①自動化設計：地面設備開機后進入測試準備狀態(tài)，測試人員可與測試設備分離，直接使用測試終端操作整個地面測試系統，通過與功能自動化用例模塊軟件界面的交互，執(zhí)行自動化測試用例，按照設計時序調動星上各分系統與地面系統各設備，對執(zhí)行情況進行自動化判讀；通過與一鍵化數據包判讀模塊軟件界面的交互，接收總線與固存中的數據，對數據的物理含義進行基于先驗知識的自動化判讀，自動生成供測試人員閱覽的測試報告。

②通用化設計：系統間可通過IP與端口號配置方法實現任意設備的替換；模塊中仿真起始時間，被測衛(wèi)星軌道、導航星類型、電離層選型、對流層選型、多徑效應選型、導航星電文、導航星數量、可見性模型等關鍵參數均可配置，可完成不同型號、不同軌道的高軌GNSS接收機測試驗證；可完成包含BD星座，GPS星座、GLONASS星座與Galileo星座的全球定位星座信號的仿真，可依據星上GNSS接收機類型進行配置。

③一體化設計：將核心功能整合到一臺核心設備中，實現了模塊與硬件的一體化設計，集成性好且易于運輸。

2 系統設計方案

2.1 總控服務器

總控服務器負責整理、存儲、接收、發(fā)送星上或地面設備的遙測遙控信息，測試人員通過測試終端發(fā)送的星上與地面設備的操作指令，均通過總控MTP產生，收到的遙測數據與地面設備狀態(tài)數據，均通過總控RTS分發(fā)給地面各終端。

MTP通過指令協議層中信息區(qū)分指令目的地，發(fā)送給星上的指令通過地面遙控設備轉化為射頻信號發(fā)送給測控分系統，經綜合電子分系統解析后分發(fā)給星上執(zhí)行設備；發(fā)送給高軌GNSS地面仿真器的指令通過TCP/IP協議直接轉發(fā)給設備，設備解析后驅動軟件進行相應動作。MTP支持轉發(fā)指令歷史記錄存儲，可進行智能指令回查。

RTS主要功能為收集星上遙測信息與地面設備信息，建立數據庫存儲數據，并將數據實時轉發(fā)給各測試終端進行智能判讀。原始二進制數據通過RTS轉發(fā)后，可進行數據包判斷與解析，在各測試終端上顯示對應遙測值與其物理含義，各分系統通過信息判斷星上與地面系統工作健康狀態(tài)，形成動作閉環(huán)。RTS支持信息存儲，可根據遙測代號回查任意時間段遙測信息。

2.2 高軌GNSS地面仿真器

高軌GNSS地面仿真器是高軌衛(wèi)星導航接收機自動化地面測試系統的核心設備。

其中，遠程控制模塊負責與總控服務器建立連接，按照規(guī)定協議將數學軌道仿真模塊與硬件驅動模塊的關鍵工作信息傳輸給RTS，并接收來自MTP的仿真器控制指令，轉發(fā)給數學軌道仿真模塊與硬件驅動模塊；除此之外，遠程控制模塊還具備任意軌道起點仿真設置計算功能，依據測試需求計算數學仿真器需要設置的起始時間與起始點位并轉發(fā)，方便了整星模式測試使用。其具有通用性，可依據配置連接服務器與仿真器。

數學軌道仿真模塊是高軌GNSS地面仿真器中的核心模塊，包含高軌衛(wèi)星與導航星的軌道計算模型，可見性分析模型、可用星篩選模型、電離層延遲模型、對流層延遲模型、多徑效應模型、導航天線與被測接收機天線方向圖模型，導航電文生成模型等貼合高軌衛(wèi)星在軌運行實際情況的物理仿真模型?？梢罁Ш叫l(wèi)星軌道六根數實時動態(tài)仿真選用導航星座中各導航衛(wèi)星位置與用戶高軌衛(wèi)星位置，顯示三軸位置、速度與加速度信息；再通過綜合考慮地球遮擋的可見性模型計算，計算當前時間用戶星可見的導航星PRN代號；通過功率篩選模型替代PDOP篩選模型進行播發(fā)導航星篩選，由于可見星大多為對側星，高軌接收機接收到導航信號強度成為篩選關鍵；篩選后的導航星與用戶星間經過信號強度計算，再經過電離層延遲、對流層延遲、多徑效應等模型對于相位群延遲的修正，得到導航信號到達高軌用戶衛(wèi)星的功率值，各通道功率輸出結果與導航電文中需要填充的計算值為數學軌道仿真模塊向硬件驅動模塊傳遞的主要參數內容。

硬件驅動軟件接收數學軌道仿真軟件輸入的信號控制要求，按照導航星座對應的信號調制方式與頻點信息智能調配資源池中的硬件設備，實現設備的最大復用，并按照導航電文組合與播發(fā)方式實現數據實時調度與數據層組包，形成各導航星的動態(tài)數據包。

多通道硬件基帶各導航星接收數據包與驅動軟件設置的調制方式進行信號調制，生成中頻調制信號，中頻信號經過上變頻器變頻成為可供星上高軌GNSS接收機測試使用的模擬射頻信號。

2.3 測試計算機

測試終端是各分系統測試人員使用的終端設備，高軌衛(wèi)星導航接收機自動化地面測試系統的功能自動化用例模塊/一鍵化數據包判讀模塊部署在測試計算機上。

功能自動化用例模塊可將系統化功能測試的指令序列自動發(fā)送給MTP，并接收RTS反饋的遙測信息，自動化判讀星上與地面設備的指令動作反映情況。通過測試用例的設計，可固化測試流程，嚴格控制時序，適用于復雜分系統間與地面測試系統之間的配合測試。執(zhí)行自動化測試用例，可實現測試過程一鍵化。

一鍵化數據包判讀模塊主要用于對高軌GNSS接收機輸出給星上其他分系統的數據包進行判讀，將星上總線上傳輸的數據通過總線監(jiān)視器接收，分離出高軌GNSS接收機產生的數據包，通過該軟件可一鍵化實現“數據幀截取-數據幀判讀-數據包截取-數據包判讀-對應參數解析-參數自動判讀-生成測試報告”的測試流程，設計定制化判讀進行基于先驗知識的邏輯判讀、時序判讀，生成測試報告供測試人員進行高軌GNSS接收機功能與性能驗證。

3 模塊實現方法

遠程控制模塊以網絡通信與數據傳輸、中轉、存儲為主，是實現測試中人與設備分離的關鍵；數學軌道仿真模塊為本系統核心模塊，包含眾多高軌用戶星適用的高動態(tài)軌道模型、物理環(huán)境模型、計算篩選模型等，是地面測試貼合高軌GNSS接收機在軌實收狀態(tài)的關鍵保障；硬件驅動模塊是實現射頻信號生成與電文調制的重要一環(huán)，可智能調配資源池中硬件設備；功能自動化用例模塊是固化系統性測試過程、實現復雜任務自動化測試的交互窗口，可統一調度星上與地面系統資源完成設計動作，并自動判讀動作執(zhí)行情況；一鍵化數據包判讀模塊針對高軌GNSS接收機產生的各類大量數據包進行基于先驗知識的自動化判讀，可設計定制化判讀規(guī)則對原始數據進行自動判讀。

圖2 遠程控制模塊軟件界面

3.1 遠程控制模塊

遠程控制模塊負責收集高軌GNSS地面仿真器關鍵工作信息，傳輸給總控服務器入庫，并接收來自總控MTP的設備控制指令，執(zhí)行相應指令并轉發(fā)給數學仿真軟件，其包含參數配置子模塊、數學仿真狀態(tài)采集子模塊與工作狀態(tài)記錄子模塊三部分。遠程控制模塊軟件界面如圖2所示。

參數配置子模塊具體設計如下：通過TCP/IP協議建立總控服務器監(jiān)聽狀態(tài)與識別信號源自動連接。其中，可配置的有總控服務器的IP地址、端口號、航天器編號、設備代號、設備編號，可依據總控空閑狀態(tài)配置后連接總控服務器；信號源在本設備中通過端口方式進行數據通信，需要按特定內容配置；可配置遠控軟件是否給總控服務器反饋信息及反饋周期，如總控服務器負荷數據量較大則可延長反饋周期；可配置用戶衛(wèi)星星時基準時間、分離時間與定軌等待時間，通過與輸入的任務星時自動協同計算出任務需要的起始時間與起始點位，可一鍵化設置測試中整星任務的起始軌道點；數學軌道仿真模塊建立的經典測試場景可存儲在遠程模塊中，通過總控服務器分發(fā)的指令直接調用。遠程控制模塊任務時間及點位計算過程如圖3所示。

圖3 遠程控制模塊任務時間及點位計算過程

數學仿真狀態(tài)采集子模塊可將數學仿真軟件中關鍵運行信息提取到遠程控制軟件中。按照約定的信息代號與信息內容傳輸給總控服務器中的RTS。傳遞參數可定制化配置，目前的經典配置內容包括數學仿真模塊的仿真開始時間、設備健康狀態(tài)、軌道運行狀態(tài)、當前運行UTC時間、仿真結束時間、電離層開啟狀態(tài)、場景設置、頻點開啟狀態(tài)、信號源連接狀態(tài)與點位起始時間等。

工作狀態(tài)記錄子模塊可顯示與存儲遠程控制模塊的人為操作歷史與數據交互狀態(tài)，便于操作記錄回查與指令信息回查。

3.2 數學軌道仿真模塊

數學軌道仿真模塊為高軌GNSS地面仿真器的核心計算模塊。數學軌道仿真模塊主要設計內容包含高軌衛(wèi)星與導航星的軌道計算、可見性分析、可用星篩選、電離層延遲計算、對流層延遲計算、多徑效應計算、導航天線與被測接收機天線方向圖計算、導航電文生成等，最終形成信號控制要求貼合高軌GNSS接收機在軌動態(tài)實收過程。

模塊設計方式與功能均針對高軌星信號仿真需求具體設計規(guī)則如下：

①仿真時間設置與運行：仿真起始與終止時間可設置，用來規(guī)定仿真場景工作范圍，起始時間對應產生第一拍軌道六根數；仿真器內部包含10 MHz時鐘，可產生同步信號，仿真步長最小可至20 ms/幀；時間運行過程中充分考慮閏年變化與星時跳秒變化，貼合時間運行規(guī)律。

② 導航星座類型配置方式：可配置GPS、BD3、BD2、GLONASS等導航星座中的多種組合星座輸出，依據星座選擇調用信息庫配置具體頻點與頻點調制方式，然后發(fā)送給硬件驅動模塊。

③可見性分析模型設計：不同軌道衛(wèi)星可見導航星模型如圖4所示，低軌用戶衛(wèi)星軌道高度往往低于導航衛(wèi)星，同側星可見性強，可見性模型較為簡單；高軌用戶衛(wèi)星受軌道高度與方向圖影響，即使導航衛(wèi)星1、2處于高軌衛(wèi)星天線主波束范圍內，由于導航衛(wèi)星天線方向圖指向地面，也將導航衛(wèi)星1、2視為不可見；只有地球對側衛(wèi)星，如導航衛(wèi)星3、4在高軌衛(wèi)星天線主波束范圍內，天線方向圖指向相對，才可視為可見衛(wèi)星。

圖4 可見性分析模型

因此，為貼合高軌衛(wèi)星在軌實際接收狀態(tài)，在數學軌道仿真模塊中建立了高軌動態(tài)地球切線選星模型，如圖5所示。設計地球切線方法對導航星屏蔽角進行計算，避免由于屏蔽角始終大于衛(wèi)星高度角而導致無導航星可見的情況。當導航星相對高軌衛(wèi)星載體的高度角與設置的屏蔽角滿足以下公式時，地球切線方法認為導航星為可見星。

式中，為導航衛(wèi)星的發(fā)射功率（依據導航星座發(fā)射機情況決定），為導航衛(wèi)星的發(fā)射天線增益，為高軌衛(wèi)星導航接收機的接收天線增益，為電磁波在空間傳輸中的損耗，主要包括傳輸路徑損耗、大氣損耗、極化誤差損耗等。

在軌實收情況與實際仿真情況相同，高軌GNSS接收機可見星往往來自地球對側或方向圖旁瓣，由于傳輸距離較長且方向圖增益較小，高軌導航接收機接收到信號功率較小。部分可見衛(wèi)星由于功率不足以滿足接收靈敏度要求而成為無效衛(wèi)星，因此數學軌道仿真軟件選擇衛(wèi)星輸出時應優(yōu)先考慮輸出功率較強的導航星信號。

④環(huán)境模型建立：為貼近在軌實際情況，需要對空間環(huán)境中的信號干擾因素進行建模，主要包含電離層模型，對流層模型與多徑模型。電離層與對流層受高軌用戶星與導航星相對位置影響，可分為兩次穿過與未穿過模型，可依據相對位置與電離層、對流層高度動態(tài)計算。

⑤高軌用戶衛(wèi)星與導航衛(wèi)星點位計算模型，通過仿真起始時間與軌道六根數計算對應時間的三軸位置與速度信息，統一坐標系后計算相對關系，并按照時間軸進行軌道位置速度逐秒積分計算。

3.3 硬件驅動模塊

硬件驅動軟件依據數學仿真軟件要求智能調配硬件資源，按照信號數量、信號功率、調制方式、頻點信息、電文內容映射對應硬件，生成射頻信號經合路后統一輸出；同時可驅動自身秒脈沖信號與10M時鐘信號輸出，可用于設備校準與外部設備使用；除數學軌道仿真軟件控制模式外，還可屏蔽軟件控制，直接生成載波信號，供設備校準使用。

3.4 功能自動化用例模塊

功能自動化用例模塊如圖6所示。該模塊提供各類腳本功能供用例設計人員調用，通過調用腳本按測試需求可設計自動化序列，固化序列完成測試過程的控制，可達到地面設備與星上分系統間緊密協同工作，在指令發(fā)出之后對相應設備執(zhí)行情況進行自動化判讀。

目前經典腳本功能包含直接指令發(fā)送、設置指令發(fā)送、判別參數范圍、判別參數變化、設置等待時間、添加文字描述等。使用腳本設計自動化執(zhí)行序列，序列串行執(zhí)行并可設置斷點。目前設計的高軌衛(wèi)星導航接收機地面測試系統的經典用例包含高軌衛(wèi)星GNSS接收機開機關機用例、高軌衛(wèi)星入軌模擬飛行用例、高軌衛(wèi)星主動段模擬用例、高軌衛(wèi)星任務時間跳時用例等，還可根據測試要求擴展其他用例。

截取高軌衛(wèi)星GNSS接收機開機用例中涉及高軌衛(wèi)星導航接收機地面測試系統相關部分如圖6所示，首先，判別星上時間在設計場景開始范圍內，然后，發(fā)送設置指令啟動預設仿真場景，數學仿真軟件開始工作，判斷數學仿真軟件工作場景是否滿足設計規(guī)定要求，等待5秒后對運行狀態(tài)進行再次判讀確認運行順利，完成動作閉環(huán)。除此之外，功能自動化用例模塊也可給星上測控、控制、載荷、導航等各個分系統發(fā)送指令，通過遙測判斷動作是否閉環(huán)，通過串行順序完成星地一體化自動化協同工作。

圖6 功能自動化用例軟件

3.5 一鍵化數據包判讀模塊

高軌GNSS導航接收機工作期間需要給整星的其他分系統提供類型繁多的數據包，包含定位定軌數據包、原始觀測量數據包、軌道預測數據包、秒脈沖數據包、整秒時間數據包等，是維持整星正常工作任務的重要數據。因此需要對其進行嚴格判讀，又由于數據包更新周期短、內含數據量大，人工判讀無法高效可靠地完成測試，容易出現誤判、漏判問題。

一鍵化數據包判讀模塊可按照數據包定義、解析方式與判讀方式，定制對應數據包的解析判讀規(guī)則。自動化處理步驟如下：①調用定制數據包格式定義，按照標識、長度等信息對數據包進行分幀處理，自動化判讀幀長、幀頭與指定位置是否滿足定義要求，判讀幀內數據是否存在誤碼；②去除格式中幀頭幀尾，提取數據域并將數據域按照包頭、包尾與包長進行分包處理；③按照定制數據包中對應位置的物理意義與處理公式分別對大量包數據逐條解析，得到物理含義與對應的物理數據；④對物理含義依據先驗知識對應的判讀規(guī)則進行自動判讀，包含數據連續(xù)性、數據遍歷性、數據比對、數據范圍統計、數據平均值、數據最頻繁值、依據數據畫圖、比對數據圖像等，可根據衛(wèi)星特性進行定制化設計。⑤最后將判讀結果自動生成判讀報告，使測試數據可視化，供測試人員檢查。

也可將星上產生數據包與地面系統仿真結果進行動態(tài)比對，驗證高軌GNSS接收機信息處理正確性及處理精度。

4 系統應用情況與使用過程

針對高軌GNSS接收機的經典測試過程包括高軌導航接收機功能性能測試（分系統級測試）與衛(wèi)星典型工作模式驗證（整星級測試）這兩部分。通過這兩項測試可保障高軌GNSS接收機在軌可穩(wěn)定運行，對可靠性與功能性進行充分驗證。高軌衛(wèi)星導航接收機自動化地面測試系統可實現以上兩項測試。

4.1 高軌導航接收機功能性能測試過程

使用該系統進行某高軌衛(wèi)星導航接收機功能性能測試，測試過程如圖7所示。建立狀態(tài)后該測試系統可進行全部分系統級測試，包括導航信噪比檢查、導航狀態(tài)遙測檢查、接收導航星個數與穩(wěn)定性檢查、定位定軌時間檢查、總線數據包檢查。圖中方形標記為需人工參與，圓形標記為軟硬件自動化執(zhí)行，可以看到該測試系統在高軌導航接收機分系統測試中基本實現了自動化測試過程，測試數據經過驗證可靠有效。導航相關數據包中包含星上解析的定位定軌數據包，通過一鍵化數據包判讀軟件可自動化解析生成定位定軌信息，并與仿真器中仿真軌道位置信息進行比對，計算定位定軌位置與速度精度，完成對高軌導航接收機定位定軌精度實時評估。通過對星上捕獲星、可用星、信噪比及定位定軌狀態(tài)遙測的長期判讀，可完成對在軌信號情況的地面評估。

4.2 高軌衛(wèi)星典型工作模式驗證測試過程

使用該系統進行某高軌衛(wèi)星典型工作模式驗證測試，測試過程如圖8所示。使用用例建立整星典型工作模式，注入典型自主任務，整星任務執(zhí)行后導航數據隨固存數據下傳至地面設備，進行數據包自動化判讀。圖中方形標記過程需人工參與，圓形標記過程為軟硬件自動化執(zhí)行，可以看到該測試系統在高軌衛(wèi)星典型工作模式驗證測試中基本實現了自動化測試過程，經過驗證測試數據可靠有效。

圖7 高軌導航接收機功能性能測試過程

圖8 高軌衛(wèi)星典型工作模式驗證測試過程

5 結束語

基于高軌導航接收機的自動化地面測試系統解決了高軌導航接收機測試問題，在地面測試階段可動態(tài)模擬多類星座，多通道射頻信號供高軌導航接收機使用；根據BD3星座在軌狀態(tài)不斷完善仿真器中對于BD3星座的仿真，目前已貼近在軌狀態(tài)；測試系統充分考慮一體化、自動化與通用化設計，最小化測試設備范圍，基本實現測試過程與數據判讀的全自動化，可用于多顆高軌星座導航接收機測試。本文所設計測試系統提升了測試效率，減少了人為操作失誤導致的質量問題，解決了人工判讀帶來的誤判漏判問題，可靠驗證了高軌導航接收機的功能性能與高軌導航接收機在整星典型模式下的應用，對于綜合測試具有重大意義。

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The design of automatic ground test system based on high orbit satellite navigation receiver

NING Xiangwei1, DENG Yue1, ZHOU Fanhui2, ZHAO Pengfei1, WANG Kuo1

（1. Institute of Remote Sensing Satellite, China Academy of Space Technology, Beijing 100094, China; 2. Beijing Institute of Spacecraft System Engineering, China Academy of Space Technology, Beijing 100094, China ）

High orbit satellite navigation receiver is the core equipment to realize the autonomous orbit determination of high orbit spacecraft. In order to verify the high orbit satellite navigation receiver sufficiently and efficiently in the ground test stage, it is urgent to design the ground test system based on the high orbit satellite navigation receiver. In this paper, an automatic ground test system based on high orbit satellite navigation receiver is designed. The main innovations are as follows: Firstly, the system can simulate the navigation constellation signals

by high orbit satellite navigation receiver on orbit; Secondly,the navigation simulator has the function of simulating Beidou 3 constellation signal; Finally, the system sufficiently considers automation, generalization and integration design. The automatic ground test system based on high orbit satellite navigation receiver proposed in this paper can sufficiently verify the function and performance of high orbit satellite navigation receivers in the ground test stage. Considering the test implementation, this system can improve the test efficiency from the aspects of automation, generalization and integration and reduce the quality problems caused by human operation errors which can totally solve the problems of misjudgment and omission caused by manual interpretation.

High orbit satellite navigation simulator; Beidou 3 constellation simulation; Automation; Design of ground test system edge correlation

V554+.3

A

CN11-1780(2022)05-0044-09

10.12347/j.ycyk.20211117001

寧相偉, 鄧玥, 周凡卉, 等.基于高軌導航接收機的自動化地面測試系統[J]. 遙測遙控, 2022, 43(5): 44–52.

DOI：10.12347/j.ycyk.20211117001

: NING Xiangwei, DENG Yue, ZHOU Fanhui, et al. The design of automatic ground test system based on high orbit satellite navigation receiver[J]. Journal of Telemetry, Tracking and Command, 2022, 43(5): 44–52.

2021-11-17

2021-12-10

寧相偉 1993年生，碩士，工程師，主要研究方向為綜合測試系統設計，天線設計。

鄧 玥 1996年生，碩士，助理工程師，主要研究方向為衛(wèi)星測控和星間鏈路分系統測試。

周凡卉 1994年生，碩士，工程師，主要研究方向為衛(wèi)星星載軟件設計與開發(fā)。

趙鵬飛 1988年生，博士，工程師，主要研究方向為衛(wèi)星通信技術。

王 闊 1989年生，學士，工程師，主要研究方向為衛(wèi)星測控測試方法設計。

(本文編輯：潘三英)