一种地基增强系统的室内检测装置及检测方法与流程

本发明涉及一种卫星导航中的地基增强系统，特别涉及一种地基增强系统的室内检测装置及检测方法。

技术背景

地基增强系统（GBAS系统）通过差分定位技术提高卫星导航系统的精度，能够达到米级甚至分米级，而且与传统导航定位系统相比有着诸多优势。该系统主要由地面站子系统和机载子系统两部分组成，地面站子系统又包括基准接收机及天线、VHF发射电台及天线、地面综合处理机等，机载子系统又包括机载接收机及天线、VHF接收电台及天线、机载综合处理机等。其基本原理是，地面综合处理机接收4台基准接收机输出的观测量等信息，进行差分修正及完好性处理并生成差分与完好性增强报文，通过VHF发射电台播发至机载子系统。机载综合处理机收到机载电台转发的增强报文以及机载接收机输出的观测量后，进行差分定位解算以及完好性告警处理，最终生成引导信息输出至机载的飞控系统。上述系统在室外安装使用前，需要在室内快速有效地检测其主要功能是否正常，尽可能排除可能存在的故障，从而降低外场出问题的概率，同时这也是系统的重要保障手段。本发明以此为目标，提出来了一种应用于室内环境的检测装置，可以快速地验证系统的主要功能是否存在问题。

技术实现要素：

鉴于实际工作的需要，本发明提供一种地基增强系统的室内检测装置及检测方法，在室内环境下，能够分别检测GBAS地面站子系统和机载子系统两个主要组成部分的工作状态。当用于检测机载子系统时，其功能上相当于地面站子系统，可以产生差分与完好性增强报文，通过机载子系统输出的差分定位及完好性信息可以判断机载子系统是否故障；当用于检测地面站子系统时，其功能上相当于机载子系统，接收到地面站子系统播发的差分与完好性增强报文后，输出差分定位及完好性信息，以此判断地面站子系统是否故障，具体技术方案是，一种地基增强系统的室内检测装置，包括卫星导航信号模拟源模块、卫星导航接收机模块、VHF发射电台模块、VHF接收电台模块、综合处理模块、显示模块，其技术特征在于：卫星导航信号模拟源模块、卫星导航接收机模块、综合处理模块、显示模块依次连接在一起，VHF接收电台模块与综合处理模块连接，综合处理模块与VHF发射电台模块连接，卫星导航信号模拟源模块自行产生卫星导航模拟信号，无需外置天线，为地面站子系统、机载子系统提供卫星信号输入，并且可以设置相应的位置坐标，卫星导航接收机模块负责接收卫星导航信号，生成观测量信息，并发送给综合处理模块，综合处理模块实现了两部分功能，当检测机载子系统时，模块将接收到的卫星导航接收机模块输出的观测量信息进行差分与完好性处理，生成差分与完好性增强报文，并通过VHF数据发射模块播发至机载子系统，当检测地面站子系统时，模块通过VHF数据接收模块接收地面站子系统播发的差分与完好性增强报文，然后综合接收到的卫星导航接收机模块输出的观测量信息，进行差分定位解算及完好性告警判断，并将检测结果通过显示模块显示。

检测方法包括以下步骤，一、检测前的准备工作，1）、设置地基增强系统的室内检测装置中卫星导航信号模拟源模块的参数，在检测机载子系统时，设置为机载接收机提供卫星导航模拟信号时对应的位置坐标，在检测地面站子系统时，设置为4个基准接收机提供卫星导航模拟信号时对应的位置坐标，2）、检测机载子系统时，使用射频线缆将地基增强系统的室内检测装置中VHF接收电台模块输出端和机载子系统VHF接收电台模块的天线接口连接，3）、检测地面站子系统时，使用射频线缆将地基增强系统的室内检测装置中卫星导航信号模拟源模块输出端分为四支分别和地面站子系统四个基准接收机连接；二、机载子系统检测1）、射频线缆将地基增强系统的室内检测装置上电工作，设置装置中卫星导航信号模拟源模块的参数，为卫星导航接收机模块提供卫星导航信号输入以及对应的基准位置坐标，同时，为机载子系统的机载接收机提供卫星导航信号输入，2）、地基增强系统的室内检测装置运行一段时间后，开始播发差分与完好性增强报文，3）、机载子系统上电工作，接收增强报文，进行差分定位解算及完好性告警输出，4）、将差分定位解算结果与设置的机载接收机的位置坐标进行对比，判断机载子系统是否故障；三、地面站子系统检测，1）、地基增强系统的室内检测装置上电工作，设置卫星导航信号模拟源模块的参数，为检测装置中卫星导航接收机模块提供卫星导航信号输入以及对应的机载位置坐标，同时，为地面站子系统的四个基准接收机提供卫星导航信号输入，2）、地面站子系统将设置的四个基准接收机的位置坐标作为输入参数并上电工作，运行一段时间后，开始播发差分与完好性增强报文，3）、地基增强系统的室内检测装置接收增强报文，进行差分定位解算及完好性告警输出，4）、将差分定位解算结果与设置的检测装置中接收机模块的位置坐标进行对比，判断地面站子系统是否故障。

本发明有益效果是在室内对地面站子系统以及机载子系统进行故障排查提供了检测手段，能够快速有效地检测系统的主要功能是否正常。

附图说明

图1是本发明模块连接框图；

图2地基增强系统组成示意图；

图3是本发明与机载子系统连接关系图；

图4 是本发明与检测地面站子系统连接关系图；

图5是本发明检测机载子系统流程图；

图6是本发明检测地面站子系统流程图。

具体实施方式

如图1、2所示，一种地基增强系统的室内检测装置，包括卫星导航信号模拟源模块、卫星导航接收机模块、VHF发射电台模块、VHF接收电台模块、综合处理模块、显示模块，卫星导航信号模拟源模块、卫星导航接收机模块、综合处理模块、显示模块依次连接在一起，VHF接收电台模块与综合处理模块连接，综合处理模块与VHF发射电台模块连接，卫星导航信号模拟源模块自行产生卫星导航模拟信号，无需外置天线，为地面站子系统、机载子系统提供卫星信号输入，并且可以设置相应的位置坐标，卫星导航接收机模块负责接收卫星导航信号，生成观测量信息，并发送给综合处理模块，综合处理模块实现了两部分功能，当检测机载子系统时，模块将接收到的卫星导航接收机模块输出的观测量信息进行差分与完好性处理，生成差分与完好性增强报文，并通过VHF数据发射模块播发至机载子系统，当检测地面站子系统时，模块通过VHF数据接收模块接收地面站子系统播发的差分与完好性增强报文，然后综合接收到的卫星导航接收机模块输出的观测量信息，进行差分定位解算及完好性告警判断，并将检测结果通过显示模块显示。

如图3、4、5、6所示，检测方法包括以下步骤，

一、检测前的准备工作

1）、设置地基增强系统的室内检测装置中卫星导航信号模拟源模块的参数，在检测机载子系统时，设置为机载接收机提供卫星导航模拟信号时对应的位置坐标，在检测地面站子系统时，设置为4个基准接收机提供卫星导航模拟信号时对应的位置坐标，

2）、检测机载子系统时，使用射频线缆将地基增强系统的室内检测装置中VHF接收电台模块输出端和机载子系统VHF接收电台模块的天线接口连接，

3）、检测地面站子系统时，使用射频线缆将地基增强系统的室内检测装置中卫星导航信号模拟源模块输出端分为四支分别和地面站子系统四个基准接收机连接；

二、机载子系统检测

1）、射频线缆将地基增强系统的室内检测装置上电工作，设置装置中卫星导航信号模拟源模块的参数，为卫星导航接收机模块提供卫星导航信号输入以及对应的基准位置坐标，同时，为机载子系统的机载接收机提供卫星导航信号输入，

2）、地基增强系统的室内检测装置运行一段时间后，开始播发差分与完好性增强报文，

3）、机载子系统上电工作，接收增强报文，进行差分定位解算及完好性告警输出，

4）、将差分定位解算结果与设置的机载接收机的位置坐标进行对比，判断机载子系统是否故障；

三、地面站子系统检测，

1）、地基增强系统的室内检测装置上电工作，设置卫星导航信号模拟源模块的参数，为检测装置中卫星导航接收机模块提供卫星导航信号输入以及对应的机载位置坐标，同时，为地面站子系统的四个基准接收机提供卫星导航信号输入，

2）、地面站子系统将设置的四个基准接收机的位置坐标作为输入参数并上电工作，运行一段时间后，开始播发差分与完好性增强报文，

3）、地基增强系统的室内检测装置接收增强报文，进行差分定位解算及完好性告警输出，

4）、将差分定位解算结果与设置的检测装置中接收机模块的位置坐标进行对比，判断地面站子系统是否故障。

其特点是

1、可自行产生卫星导航模拟信号，为地面站子系统、机载子系统提供卫星信号输入，无需外置天线。

2、充当机载子系统角色，检测地面站子系统是否正常工作，并显示检测结果。

充当地面站子系统角色，检测机载子系统是否正常工作，可以通过机载子系统的输出判断检测结果。