一种卫星导航接收机抗干扰测试系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于卫星导航技术领域，具体涉及一种卫星导航接收机抗干扰测试系统及方法。
【背景技术】
[0002]随着我国卫星导航事业的蓬勃发展，卫星导航的应用越来越广，人们对于卫星导航的需要也越来越紧密。但是，由于导航信号非常微弱，卫星导航接收机容易受到外界干扰。因此卫星导航接收机的抗干扰性能已经成为卫星导航发展的重要瓶颈。
[0003]目前，我国卫星导航接收机的抗干扰性能整体有待提高，其中对于抗干扰测试手段存在能力不足。传统的抗干扰测试方法采用室外测试，测试结果依赖于卫星状况，建筑物遮挡以及周围电磁环境等影响，且测试结果不具备重复性。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种卫星导航接收机抗干扰测试系统及方法，通过构件一个微波暗室，发射模拟的导航电文信号和干扰信号，测试卫星导航接收机的抗干扰能力。
[0005]本发明的技术方案是:一种卫星导航接收机抗干扰测试系统，包括上位机、导航信号模拟源、干扰信号模拟源和微波暗室，卫星导航接收机的接收天线置于微波暗室中，导航信号模拟源和干扰信号模拟源根据上位机下发的参数信号，通过置于微波暗室中的发射天线产生相应的导航电文信号或者干扰信号。该系统还包括用于放置接收天线的可伸缩支架，接收天线通过可伸缩支架实现仰角在-45°?+ 45°范围内可调。所述干扰信号模拟源包括脉冲干扰源、扫频干扰源、白噪声干扰源、单频干扰源、锯齿波干扰源、信号调制干扰源和宽带/窄带干扰源。所述测试系统还包括转台，发射天线置于转台上。所述微波暗室中的发射天线设有9个，8个发射天线分别置于微波暗室的8个角落，I个置于转台上。
[0006]一种卫星导航接收机抗干扰测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤:步骤一、上位机进行测试参数的设置，控制导航信号模拟源和干扰信号模拟源通过发射天线分别发送导航电文信号或者干扰信号；骤二、卫星导航接收机开始工作，接收导航电文信号和干扰信号，并将数据分析结果返回给上位机；步骤三、通过比较发送给卫星导航接收机的导航电文信号与返回给上位机的测试结果，分析卫星导航接收机的抗干扰效果。所述步骤一包括空对地实施干扰设置，接收天线置于暗室中部，微波暗室8个角落的发射天线同时发射信号，其中，至少一个发射导航电文信号，干扰信号最多为7个；所述步骤一包括空对地实施干扰，接收天线置于暗室转台，转台对面的四个天线和转台上发射天线发射信号，其中，至少一个发射导航电文信号，干扰信号最多为4个。所述步骤一包括地对空实施干扰，接收天线置于暗室中部，微波暗室8个角落的发射天线同时发射信号，其中，至少一个发射导航电文信号，干扰信号最多为7个。所述步骤一包括正负仰角混合干扰，接收天线置于暗室中部，微波暗室8个角落的发射天线同时发射信号，其中，至少一个发射导航电文信号，干扰信号最多为7个。
[0007]本发明有如下积极效果:本发明结合信号源模拟设备、微波暗室、上位机及其他辅助设备构建卫星导航接收端性能测试平台。该测试平台突破外场测试不能重复的难题；干扰样式可变，该平台能够模拟接近真实的复杂电磁环境，为北斗卫星导航接收端的测试提供基础。
【具体实施方式】
[0008]下面通过对实施例的描述，本发明的【具体实施方式】如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0009]卫星导航接收端抗干扰测试系统主要包括:上位机、导航信号与干扰信号模拟源、微波暗室、转台等，上位机，主要实现系统自检、测试场景构建、测试参数的设置、参数数据库保存和测试数据的处理与结果显示，以及仪表的驱动和转台运动控制等功能。导航信号与干扰信号模拟源:根据上位机下发的参数信息，导航信号与干扰信号模拟源产生相应的信号。其中干扰信号模拟源主要实现干扰样式多变、功率可调的多路信号远程控制，达到测试场景中干扰信号复杂化的目的。导航信号模拟源产生星历等信息。微波暗室:是该半实物仿真系统不可缺少的一部分，主要用来接受导航信号与干扰信号模拟源所产生的信号，并将其作用于被测的卫星导航接收端，转台，用来控制导航接收端的位置状态，是测量接收端动态性能不可缺少的部分。
[0010]干扰信号模拟源包括脉冲干扰源、扫频干扰源、白噪声干扰源、单频干扰源、锯齿波干扰源、信号调制干扰源和宽带/窄带干扰源。
[0011]微波暗室原有发射天线和接收天线各I副，无法满足天线阵测试对多干扰测试场景搭建的需求。对暗室进行改造后，新增8副发射天线和I副接收天线，且分布在暗室空间的不同位置，以满足多种组合的多干扰测试场景搭建需求。原有的发射天线置于转台上，其中8个发射天线安装位置位于暗室各个角落，新增接收天线位置位于暗室中部，所有天线水平位置固定，高度可调。
[0012]本发明从空对地、地对空等不同应用模式出发对暗室改造后的测试场景搭建方式进行描述。首先确定可行的接收天线安装位置，然后进一步确定相应的发射天线安装位置。接收天线和发射天线安装位置的确定需考虑满足远场条件。
[0013]I)空对地实施干扰(正仰角)对于空对地实施干扰情况，接收天线可放置在暗室中部或转台。
[0014](I)接收天线安装在暗室中部位置，微波暗室8个角落的发射天线同时发射信号，其中，至少一个发射导航电文信号，干扰信号最多为7个。
[0015](2)接收天线安装在转台，转台对面的四个天线和转台上发射天线发射信号，其中，至少一个发射导航电文信号，干扰信号最多为4个。
[0016]2)地对空实施干扰(负仰角)
[0017]对于地对空实施干扰情况，接收天线只能安装在暗室中部。如果接收天线安装在转台位置，将必须向左或向右转90度(发射天线可安装在背侧以构成负仰角)，否则将导致接收天线和发射天线距离过小，不满足远场测试条件；微波暗室8个角落的发射天线同时发射信号，其中，至少一个发射导航电文信号，干扰信号最多为7个。
[0018]3)混合情况(正负仰角均有)
[0019]对于混合情况，既有来自正仰角方向的干扰，又有来自负仰角方向的干扰，接收天线就只能安装在新增的暗室中部位置。接收天线安装在暗室中部位置，发射天线安装在新增的靠墙角天线支架上。微波暗室8个角落的发射天线同时发射信号，其中，至少一个发射导航电文信号，干扰信号最多为7个。接收天线置于可伸缩支架上，仰角在-45°?+ 45°范围内可调。
[0020]上面【具体实施方式】对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种卫星导航接收机抗干扰测试系统，其特征在于:包括上位机、导航信号模拟源、干扰信号模拟源和微波暗室，卫星导航接收机的接收天线置于微波暗室中，导航信号模拟源和干扰信号模拟源根据上位机下发的参数信号，通过置于微波暗室中的发射天线产生相应的导航电文信号或者干扰信号。
2.根据权利要求1所述的卫星导航接收机抗干扰测试系统，其特征在于:该系统还包括用于放置接收天线的可伸缩支架，接收天线通过可伸缩支架实现仰角在-45°?+45°范围内可调。
3.根据权利要求1所述的卫星导航接收机抗干扰测试系统，其特征在于:所述干扰信号模拟源包括脉冲干扰源、扫频干扰源、白噪声干扰源、单频干扰源、锯齿波干扰源、信号调制干扰源和宽带/窄带干扰源。
4.根据权利要求1所述的卫星导航接收机抗干扰测试系统，其特征在于:所述测试系统还包括转台，发射天线置于转台上。
5.根据权利要求3所述的卫星导航接收机抗干扰测试系统，其特征在于:所述微波暗室中的发射天线设有9个，8个发射天线分别置于微波暗室的8个角落，I个置于转台上。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的卫星导航接收机抗干扰测试方法，其特征在于，该方法包括以下步骤: 步骤一、上位机进行测试参数的设置，控制导航信号模拟源和干扰信号模拟源通过发射天线分别发送导航电文信号或者干扰信号； 步骤二、卫星导航接收机开始工作，接收导航电文信号和干扰信号，并将数据分析结果返回给上位机； 步骤三、通过比较发送给卫星导航接收机的导航电文信号与返回给上位机的测试结果，分析卫星导航接收机的抗干扰效果。
7.根据权利要求6所述的卫星导航接收机抗干扰测试方法，其特征在于:所述步骤一包括空对地实施干扰设置，接收天线置于暗室中部，微波暗室8个角落的发射天线同时发射信号，其中，至少一个发射导航电文信号，干扰信号最多为7个。
8.根据权利要求6所述的卫星导航接收机抗干扰测试方法，其特征在于:所述步骤一包括空对地实施干扰设置，接收天线置于暗室转台，转台对面的四个天线和转台上发射天线发射信号，其中，至少一个发射导航电文信号，干扰信号最多为4个。
9.根据权利要求6所述的卫星导航接收机抗干扰测试方法，其特征在于:所述步骤一包括地对空实施干扰设置，接收天线置于暗室中部，微波暗室8个角落的发射天线同时发射信号，其中，至少一个发射导航电文信号，干扰信号最多为7个。
10.根据权利要求6所述的卫星导航接收机抗干扰测试系统，其特征在于:所述步骤一包括正负仰角混合干扰设置，接收天线置于暗室中部，微波暗室8个角落的发射天线同时发射信号，其中，至少一个发射导航电文信号，干扰信号最多为7个。
【专利摘要】本发明涉及一种卫星导航接收机抗干扰测试系统及方法,属于卫星导航技术领域,本发明系统包括上位机、导航信号模拟源、干扰信号模拟源和微波暗室，卫星导航接收机接收天线置于微波暗室中，导航信号模拟源和干扰信号模拟源根据上位机下发的参数信号，通过置于微波暗室中的发射天线产生相应的导航电文信号或者干扰信号。本发明结合信号源模拟设备、微波暗室、上位机及其他辅助设备构建卫星导航接收端性能测试平台。该测试平台突破外场测试不能重复的难题；干扰样式可变，该平台能够模拟接近真实的复杂电磁环境，为北斗卫星导航接收端的测试提供基础。
【IPC分类】G01S19-23, G01S19-21
【公开号】CN104698474
【申请号】CN201510154734
【发明人】邓松林, 孙雨诚, 王宇航, 罗诗旭, 汪言康, 齐侠琛, 胡鹏飞, 徐盼盼, 檀剑飞
【申请人】芜湖航飞科技股份有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年4月2日