虚拟路测试系统是一套以导航信号射频采集回放仪为基础, 使用高精度RTK组合惯导设备为标定参考源的导航设备自动化测试系统, 可定量测导航设备在各种典型真实场景中的动态、静态定位、测速精度,主要包括三个部分:信号采集部分、自动化测试部分和自校准部分。
信号采集部分
信号采集部分的组成如图 1 所示,包括 1 台差分基准站、1 台 RTK 组合惯导流动站、1 台导航信号射频采集回放仪和所需的射频天线、功分器以及无线链路传输模块等。
基准站架设在坐标固定的位置上,通常是视野开阔,障碍物较少的楼顶,通过持续观测 GNSS 卫星信号获取大气延时、 星钟误差等公共误差改正量, 并使用无线链路与流动站通信。流动站采用 RTK 组合惯导接收机,利用基准站广播的差分改正量以获得厘米级的动态定位精度, 组合惯导可增强流动站在城市峡谷等遮挡严重的环境中的定位可靠性和定位精度。 流动站的定位结果输出通过 RS232传输至射频信号采集器,用于记录路测的运动轨迹与实时速度。射频采集器和流动站共用一个测量型天线,接收的射频信号通过功分器分别传输至流动站 RTK接收机和射频采集器,以保证 RTK 标定结果的准确性。
自动化测试部分包括导航信号回放仪、控制终端、 测试工位以及必要的数据传输链路。测试端连接方式如图 2 所示。测试端包括一台控制终端、一个或多个导航信号回放仪。导航信号回放仪在测试终端的控制下,通过内部网络获取事先采集的导航信号,并以设定的功率发送给被测接收机。 接收机定位结果的输出通过串口发送给控制终端,定时输出连接到导航信号回放仪,与记录的定时信息对比后,把结果也反馈给控制终端。控制终端通过提取事先记录的高精度标定信息,并与被测设备的输出进行对比,产生相应的测试报表,以实现自动化测试功能。
自校准部分使用软件接收机对导航信号采集器所采集的信号进行分析解算,并与流动站 RTK 组合惯导输出的高精度定位结果进行对比,以检验所采集数据的正确性、采集数据与 RTK 组合惯导输出定位结果的一致性,从而判断该测试用例的可靠性。
方案一 简易型测试系统
方案二 标准型测试系统
方案三 高精度型测试系统