一種GNSS接收機(jī)航向角的測試系統(tǒng)技術(shù)方案

本申請涉及衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備精度測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種GNSS接收機(jī)航向角的測試系統(tǒng)，可基于慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過將該慣性導(dǎo)航系統(tǒng)與GNSS接收機(jī)進(jìn)行通訊連接，并基于一致的坐標(biāo)系進(jìn)行導(dǎo)航信息的記錄，同時于預(yù)設(shè)的時間段利用GNSS接收機(jī)對慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行位置校正，進(jìn)而能夠精準(zhǔn)獲取GNSS接收機(jī)的航向角和速度值等導(dǎo)航信息在不同時間及不同環(huán)境下的偏差值。

A test system for heading angle of GNSS receiver

The invention relates to the technical field of precision satellite navigation equipment, in particular to a GNSS receiver heading angle testing system, based on the basis of the inertial navigation system, the inertial navigation system and GNSS receiver communication connection, and consistent coordinate system based on the navigation information records, at the same time to the preset time by the GNSS receiver of the inertial navigation system for position correction, and can accurately obtain the GNSS receiver heading and speed value of navigation information in different time and different environment value deviation.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種GNSS接收機(jī)航向角的測試系統(tǒng)
本技術(shù)涉及衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備精度測試
，尤其涉及一種GNSS接收機(jī)航向角的測試系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
隨著社會的發(fā)展及科技的進(jìn)步，衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)得到飛速的發(fā)展，進(jìn)而使得衛(wèi)星導(dǎo)航的精度也越來越高。GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)/全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))接收機(jī)則是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中非常重要的構(gòu)成部件，根據(jù)用途、工作原理、接收頻率等可將GNSS接收機(jī)劃分為多種類別。雖然GNSS接收機(jī)能夠應(yīng)用在諸如航空、陸地及較淺的水下等空間局限性相對較小的環(huán)境中，但由于GNSS接收機(jī)正常工作均需要外部信息的支持，就使得GNSS接收機(jī)測量載體的航向角的局限性比較大，即使得GNSS接收機(jī)無法應(yīng)用到較深的水中進(jìn)行作業(yè)。基于GNSS接收機(jī)的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)雖然可應(yīng)用于在一些對環(huán)境因素影響要求不高的行業(yè)中，但由于GNSS接收機(jī)會一定程度上受到外界的電磁波或強磁場的干擾，在要求較高的航空領(lǐng)路中其只能作為輔助導(dǎo)航系統(tǒng)；基于當(dāng)前基于GNSS接收機(jī)的導(dǎo)航設(shè)備在不同的使用環(huán)境及要求，可根據(jù)用途、工作原理、接收頻率等將GNSS接收機(jī)劃分為的不同的類別，例如可依據(jù)用途將GNSS接收機(jī)劃分為導(dǎo)航型接收機(jī)(主要用于運動載體的導(dǎo)航，可以實時給出載體的位置和速度。一般采用C/A碼偽距測量，單點實時定位精度較低，一般為10米左右。接收機(jī)價格便宜，應(yīng)用廣泛)、測地型接收機(jī)(主要用于精密大地測量和精密工程測量。這類儀器主要采用載波相位觀測值進(jìn)行相對定位，定位精度高。儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較貴。)及授時型接收機(jī)(主要利用GNSS衛(wèi)星提供的高精度時間標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行授時，常用于天文臺、無線通信及電力網(wǎng)絡(luò)中時間同步。)目前，業(yè)界為了測試不同類別的GNSS接收機(jī)是否滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，對GNSS接收機(jī)測試載體的航向角的精度時進(jìn)行測試時，一般需要找一個使用環(huán)境比較多為且受外界干擾比較小的儀器來完成接收機(jī)的航向角的對比測試。但是，根據(jù)目前航向角及速度的相關(guān)測試，基本都是通過不同板卡類型的GNSS接收機(jī)之間測試數(shù)據(jù)對比來得到GNSS接收機(jī)在不同環(huán)境不同時段下的航向角和速度值的穩(wěn)定性，但其測試的精度均無法達(dá)到當(dāng)前的需求。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對上述問題，本申請?zhí)峁┝艘环NGNSS接收機(jī)航向角的測試系統(tǒng)，可包括：待測GNSS接收機(jī)，用以實時獲取位置信息及第一導(dǎo)航數(shù)據(jù)；慣性導(dǎo)航裝置，與所述待測接收機(jī)連接，根據(jù)參考點位置信息輸出第二導(dǎo)航數(shù)據(jù)；載體，用以承載所述待測GNSS接收機(jī)和所述慣性導(dǎo)航裝置進(jìn)行測試運動；數(shù)據(jù)接收/處理設(shè)備，分別與所述待測GNSS接收機(jī)和所述慣性導(dǎo)航裝置通訊連接；其中，所述載體承載所述待測GNSS接收機(jī)和所述慣性導(dǎo)航裝置進(jìn)行所述測試運動時，所述數(shù)據(jù)接收/處理設(shè)備接收并處理所述待測GNSS接收機(jī)和所述慣性導(dǎo)航裝置同步輸出的所述第一導(dǎo)航數(shù)據(jù)和所述第二導(dǎo)航數(shù)據(jù)，以輸出所述GNSS接收機(jī)的導(dǎo)航誤差數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，上述的GNSS接收機(jī)航向角的測試系統(tǒng)，所述載體承載所述待測GNSS接收機(jī)和所述慣性導(dǎo)航裝置進(jìn)行測試運動時，所述慣性導(dǎo)航裝置獲取所述待測GNSS接收機(jī)輸出的位置信息進(jìn)行位置校正。優(yōu)選的，上述的GNSS接收機(jī)航向角的測試系統(tǒng)，所述載體為潛水設(shè)備和/或飛行設(shè)備和/或無人駕駛陸行設(shè)備。優(yōu)選的，上述的GNSS接收機(jī)航向角的測試系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)接收/處理設(shè)備為具有數(shù)據(jù)接收/處理/輸出的電子設(shè)備(諸如計算機(jī)和/或平板電腦、手機(jī)等具有數(shù)據(jù)處理及輸出功能的智能移動終端設(shè)備等)。優(yōu)選的，上述的GNSS接收機(jī)航向角的測試系統(tǒng)，所述測試運動為非同向非勻速運動。優(yōu)選的，上述的GNSS接收機(jī)航向角的測試系統(tǒng)，所述慣性導(dǎo)航裝置每隔預(yù)設(shè)的時間段進(jìn)行所述位置校正；其中，所述預(yù)設(shè)的時間段為(0，10]s。優(yōu)選的，上述的GNSS接收機(jī)航向角的測試系統(tǒng)，所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)包括航向角和速度值。優(yōu)選的，上述的GNSS接收機(jī)航向角的測試系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)接收/處理設(shè)備以做差的方式來獲取所述導(dǎo)航誤差數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，上述的任意一項GNSS接收機(jī)航向角的測試系統(tǒng)，所述數(shù)據(jù)接收/處理設(shè)備以折線圖的方式呈現(xiàn)所述導(dǎo)航誤差數(shù)據(jù)。本申請所提供的一種GNSS接收機(jī)航向角的測試系統(tǒng)，可基于慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過將該慣性導(dǎo)航系統(tǒng)與GNSS接收機(jī)進(jìn)行通訊連接，并基于一致的坐標(biāo)系進(jìn)行導(dǎo)航信息的記錄，同時于預(yù)設(shè)的時間段利用GNSS接收機(jī)對慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行位置校正，進(jìn)而能夠精準(zhǔn)獲取GNSS接收機(jī)的航向角和速度值等導(dǎo)航信息在不同時間及不同環(huán)境下的偏差值。附圖說明參考所附附圖，以更加充分的描述本技術(shù)的實施例。然而，所附附圖僅用于說明和闡述，并不構(gòu)成對本技術(shù)范圍的限制。圖1為本申請實施例中GNSS接收機(jī)航向角的測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本申請實施例中GNSS接收機(jī)航向角的測試方法的流程示意圖。具體實施方式本技術(shù)將通過實施例的方式結(jié)合附圖予以闡述。在附圖中，各個圖中相同或相關(guān)結(jié)構(gòu)或功能元素會以相似的標(biāo)號表示。附圖中元件的尺寸和特點僅是作為方便闡述的目的。它們不對本技術(shù)的范圍有所界定，且并不一定表示實際尺寸和比例關(guān)系。慣性導(dǎo)航是一種以陀螺和加速度計為敏感器件的導(dǎo)航參數(shù)解算系統(tǒng)，即該系統(tǒng)可根據(jù)陀螺的輸出建立導(dǎo)航坐標(biāo)系，并根據(jù)加速度計輸出解算出運載體在導(dǎo)航坐標(biāo)系中的速度和位置。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)為一種推算導(dǎo)航系統(tǒng)，即從一已知點的位置根據(jù)連續(xù)測得的運動體航向角和速度推算出其下一點的位置，因而可連續(xù)測出運動體的當(dāng)前位置。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的陀螺儀用來形成一個導(dǎo)航坐標(biāo)系，使加速度計的測量軸穩(wěn)定在該坐標(biāo)系中，并給出航向和姿態(tài)角；加速度計用來測量運動體的加速度，經(jīng)過對時間的一次積分得到速度，速度再經(jīng)過對時間的一次積分即可得到位移。由于慣性導(dǎo)航系統(tǒng)為一種不依賴于任何外部信息同時也不向外部輻射能量的自主式系統(tǒng)，故使得其具有較好的隱蔽性好，且也不會受外界電磁干擾的影響；所以慣性導(dǎo)航設(shè)備可全天候、全時間地工作于空中、地球表面乃至水下等作業(yè)環(huán)境中，進(jìn)而輸出具有較佳連續(xù)性及低噪聲的包括諸如位置、速度、航向和姿態(tài)角數(shù)據(jù)等的導(dǎo)航信息；同時慣性導(dǎo)航的數(shù)據(jù)更新率也較高，短期精度及穩(wěn)定性相較于傳統(tǒng)衛(wèi)星導(dǎo)航設(shè)備也較為優(yōu)良。但是，由于慣性導(dǎo)航設(shè)備的導(dǎo)航信息是經(jīng)過積分而產(chǎn)生，所以會使得其定位誤差隨時間的流逝而增大，進(jìn)而使得長期導(dǎo)航信息的精度較差，且在每次使用慣性導(dǎo)航設(shè)備之前需要較長的初始對準(zhǔn)時間，同時其設(shè)備的價格非常昂貴，且不能提供準(zhǔn)確的時間信息。針對上述諸多問題，參見圖1所示，本申請創(chuàng)造性的提出了一種GNSS接收機(jī)航向角的測試系統(tǒng)，可包括用以實時獲取位置信息及第一導(dǎo)航數(shù)據(jù)的待測GNSS接收機(jī)2、與上述待測接收機(jī)連接且可根據(jù)參考點位置信息輸出第二導(dǎo)航數(shù)據(jù)的慣性導(dǎo)航裝置3、用以承載待測GNSS接收機(jī)和慣性導(dǎo)航裝置進(jìn)行測試運動的載體1及分別與待測GNSS接收機(jī)和慣性導(dǎo)航裝置通訊連接的數(shù)據(jù)接收/處理設(shè)備4等，且在上述的載體1可承載待測GNSS接收機(jī)2和慣性導(dǎo)航裝置3進(jìn)行測試運動時，慣性導(dǎo)航裝置3可實時或間隔預(yù)設(shè)時間段獲取待測GNSS接收機(jī)2輸出的位置信息進(jìn)行位置校正，而數(shù)據(jù)接收/處理設(shè)備4則可分別接收并處理待測GNSS接收機(jī)2和慣性導(dǎo)航裝置3同步輸出的第一導(dǎo)航數(shù)據(jù)和第二導(dǎo)航數(shù)據(jù)，以輸出待測GNSS接收機(jī)2的導(dǎo)航誤差數(shù)據(jù)。另外，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種GNSS接收機(jī)航向角的測試系統(tǒng)，其特征在于，包括：待測GNSS接收機(jī)，用以實時獲取位置信息及第一導(dǎo)航數(shù)據(jù)；慣性導(dǎo)航裝置，與所述待測接收機(jī)連接，根據(jù)參考點位置信息輸出第二導(dǎo)航數(shù)據(jù)；載體，用以承載所述待測GNSS接收機(jī)和所述慣性導(dǎo)航裝置進(jìn)行測試運動；數(shù)據(jù)接收/處理設(shè)備，分別與所述待測GNSS接收機(jī)和所述慣性導(dǎo)航裝置通訊連接；其中，所述載體承載所述待測GNSS接收機(jī)和所述慣性導(dǎo)航裝置進(jìn)行所述測試運動時，所述數(shù)據(jù)接收/處理設(shè)備接收并處理所述待測GNSS接收機(jī)和所述慣性導(dǎo)航裝置同步輸出的所述第一導(dǎo)航數(shù)據(jù)和所述第二導(dǎo)航數(shù)據(jù)，以輸出所述GNSS接收機(jī)的導(dǎo)航誤差數(shù)據(jù)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種GNSS接收機(jī)航向角的測試系統(tǒng)，其特征在于，包括：待測GNSS接收機(jī)，用以實時獲取位置信息及第一導(dǎo)航數(shù)據(jù)；慣性導(dǎo)航裝置，與所述待測接收機(jī)連接，根據(jù)參考點位置信息輸出第二導(dǎo)航數(shù)據(jù)；載體，用以承載所述待測GNSS接收機(jī)和所述慣性導(dǎo)航裝置進(jìn)行測試運動；數(shù)據(jù)接收/處理設(shè)備，分別與所述待測GNSS接收機(jī)和所述慣性導(dǎo)航裝置通訊連接；其中，所述載體承載所述待測GNSS接收機(jī)和所述慣性導(dǎo)航裝置進(jìn)行所述測試運動時，所述數(shù)據(jù)接收/處理設(shè)備接收并處理所述待測GNSS接收機(jī)和所述慣性導(dǎo)航裝置同步輸出的所述第一導(dǎo)航數(shù)據(jù)和所述第二導(dǎo)航數(shù)據(jù)，以輸出所述GNSS接收機(jī)的導(dǎo)航誤差數(shù)據(jù)。2.如權(quán)利要求1所述的GNSS接收機(jī)航向角的測試系統(tǒng)，其特征在于，所述載體承載所述待測GNSS接收機(jī)和所述慣性導(dǎo)航裝置進(jìn)行測試運動時，所述慣性導(dǎo)航裝置獲取所述待測GNSS接收機(jī)輸出的位置信息進(jìn)行位置校正。3.如權(quán)利要求1所述的GNSS接收機(jī)航向角的測...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王軒，何偉，王清亮，張丹，李鵬飛，
申請(專利權(quán))人：上海華測導(dǎo)航技術(shù)股份有限公司，
類型：新型
國別省市：上海,31