GPS导航定位设备测试技术研究

朱红军

摘要

随着信息技术逐渐先进化、智能化，GPS作为一种先进的导航技术，在社会各个领域受到了广泛的应用，并取得了比较显著的测试效果。而关于GPS导航精度测试质量，主要由的GPS定位设备测试决定。鉴于此，笔者主要围绕GPS导航定位设备测试中，关于测试和评佑方法进行有效研究。

【关键词】GPS导航 定位设备 测试技术 研究

1 GPS导航定位设备测试系统研究现状分析

随着GPS系统应用范围的逐渐扩大，国内外各个国家开始重点关注定位设备测试系统研发和使用，希望能够通过先进的测试系统，来保障GPS系统定位的准确性。据了解，国外很多国家在测试系统研发方面已经取得了显著的成就。比如，德国根据GPS导航定位测试，推出了DLR接收机测试系统。同时，还包括导航测试、评估实验室、 Galileo测试系统等。因此，我国为提高GPS系统定位、导航精确性，也必须加强测试系统的研发与运行。

2 GPS导航定位设备测试系统设计

关于GPS测试系统设计，具体体现在以下几个方面，分别的包括控制与评估、仿真、模拟、适配、测试等各个模块。下面，笔者重点围绕以上几大设计模块进行分析，从而有效掌握测试系统设计原理。

2.1 测试控制与评枯软件

在GPS系统测试领域，控制与评估是重点环节，也是决定测试系统功能运转的关键模块。在此阶段中，系统需要对自身内部测试环境进行检验，通过自检有效判断测试环境以及运行条件具体要求，进而以此为依据，对测试内容和执行方式进行有效设计和调整。同时，设计测试与评估软件，主要目的是为了更好地为测试系统提供与GPS定位设备相关的数据信息，以及对整体数据进行评估，从而对定位设备功能精度加以判断和分析。

2.2 GPS数据仿真软件

在GPS领域，仿真软件也是重要的组成部分，在很大程度上决定着GPS系统的数据获取与分析。该软件的主要功能指，对定位系统在不同环境、不同条件下所产生的定位数据，进行仿真处理。之后，为模拟信号源的確定与定位，提供重要依据。通常情况下，仿真软件的仿真对象主要包括以定位设备为载体的轨迹、数据和星座等重要资料。

2.3 GPS信号模拟源

模拟源主要是以GPS信号为载体所设计的一项测试模块。具体指在GPS经过测试系统仿真处理之后所产生的数据。之后，进行再生成操作，将其转化为电文，最终形成模拟信号。

2.4 接口适配单元

该模块也是GPS定位设备测试系统的重要组成部分，其主要作用对象是卫星信号输出功率。通过接口适配单元对输出功率进行衰减处理，从而实现定位设备测试的操作目的。除了能够对信号输出功率进行测试之外，该模块还具有分路以及切换的功能。

2.5 通用测试仪器

在测试系统中，测试仪器所发挥的功能十分显著，也是决定GPS定位设备测试质量的重点要素。通常情况下，测试仪器的种类比较丰富，例如频谱仪器、信号分析、示波器等。而测试仪器具有在测试领域所包含的功能，具体可以归类为两点。一点是对GPS信号部分进行标校处理，另外一点的功能便是对定位设备各项功能指标进行测试。

2.6 转台

转台在测试系统中占据重要组成，在GPS领域针对定位系统进行测试时，转台所发挥的功能和作用具有不可替代性。通常情况下，在测试过程中，操作人员的利用三维转台，将被测天线启动，调整信号方向，确保信号条件与测试系统执行需求相一致。同时，在操作转台过程中，操作人员应该合理控制转动中心，保证每次转动操作情况下的中心位置不发生改变。这样做的目的，是为了使测试结果更加准确，从而提高定位设备测试工作质量。

2.7 微波暗室

微波暗室，主要是依据定位设备测试环境要求，所设定的一项测试模块。因为在GPS定位设备测试过程中，所需要的环境应该是一个可控的环境，而微波暗室恰好能够满足这一测试环境要求。在微波暗室中，操作人员可以重复地对定位设备进行精度测试，从而保证测试结果更加准确。

3 GPS导航定位设备测试和评估方法

3.1 接收误码率测试

接收误码率，是GPS重要的测试内容，通过测试结果分析，能够有效掌握电文恢复过程中，数据错误出现的概率。而在此环节测试时，所进行的测试方法具体如下：首先，将定位设备与测试系统相连接。之后，对定位系统进行仿真、模拟信号操作。之后，利用串口对定位设备在运行中所产生的电文进行模拟、仿真并输出。最后，对所接收的信号数据所产生的错误率进行统计和分析。

3.2 定位精度测试

定位精度，是决定GPS定位功能的重要指标，因此，测试人员必须重点加强定位精度测试。通常情况下，针对定位精度展开测试，主要从水平和高程两点要素展开。关于此部分的测试，具体操作方法与误码率测试操作基本一致。而在评估方面，主要根据水平和高程两种不同的测试指标，采用相应公式进行评估。一般情况下，水平方向的测试评估公式为而高程方向的测试评估公式为

3.3 测速精度测试

与定位精度一样，测速精度在GPS测试中，占据同等重要的地位。而在测试环节中，操作方法与上述两个测试模块大体相同。在评估方法上，通常需要操作人员对测速速度，以及标准速度进行比较和分析。在测速精度测试数据评估中，所采用的公式主要以为主。

4 结论

综上，依据对GPS系统的现状和技术设计分析，笔者认为加强GPS系统定位测试，加强的导航定位精度评估，对完善导航系统整体功能，促进国内导航领域实现深远发展，具有重要意义。因此，相关部门应该重视定位的设备测试与评估，重点围绕误码率、定位、测试等精度展开测试，全面提高GPS系统定位设备精确度。

参考文献

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