一种导航设备的检测系统及方法与流程

本发明实施例涉及检测技术领域，尤其涉及一种导航设备的检测系统及方法。

背景技术

近年来，以导航设备为核心的北斗卫星导航应用产业蓬勃发展，提高导航设备的检测能力已经成为支撑卫星导航应用产业有序发展的重要因素。

现有技术中，导航设备的检测系统一般采用单台串行测试方式，或者利用复杂的并行电路系统进行多路检测，并且，导航设备一般在开放空间或者未完全屏蔽的暗箱内接受信号。

上述单台串行检测系统不能满足批量检测的需求，检测效率低，而多路检测系统由于各个环节复杂，集成度差，难以大规模推广，同时，导航设备在开放空间或者未完全屏蔽的暗箱内接受信号容易收到外部信号干扰，影响检测结果的准确性。

技术实现要素：

本发明提供一种导航设备的检测系统及方法，以实现简单、快速、准确地对导航设备进行批量检测。

第一方面，本发明实施例提供了一种导航设备的检测系统，包括：采集回放仪、信号分配链路、暗箱和主控计算机；

所述信号分配链路包括功分器、可调衰减器和天线；所述采集回放仪的信号输出端与所述功分器的输入端连接，所述功分器的每一输出端与一个所述可调衰减器的输入端连接；所述暗箱包括射频转接头和通讯转接头，所述暗箱内设置待测导航设备，所述射频转接头在所述暗箱内部与所述天线连接，所述射频转接头在所述暗箱外部与一个所述可调衰减器的输出端连接，所述通讯转接头在所述暗箱内部与所述待测导航设备通讯端连接，所述通讯转接头在所述暗箱外部与所述主控计算机的第一通讯端连接；所述采集回放仪的受控端与所述主控计算机第二通讯端连接。

第二方面，本发明实施例还提供了一种导航设备的检测方法，包括；

将采集回放仪输出的信号经过功分器分为多路链路信号，每路所述链路信号经过可调衰减器进行预设增益调节后，经射频转接头输出至暗箱内的天线；

所述链路信号通过所述天线发射至所述暗箱空间中；

设置于所述暗箱中的待测导航设备接收所述天线发射的所述链路信号；

所述待测导航设备处理接收到的所述链路信号，将处理后的所述链路信号通过所述暗箱上的通讯转接头传输给主控计算机；

所述主控计算机解算所述待测导航设备发送的处理后的所述链路信号；

根据所述主控计算机解算出的信息和所述主控计算机中预设的阈值信息，确定所述待测导航设备的检测结果。

本发明通过将采集回放仪的信号输出端连接功分器的输入端，功分器的每一输出端连接一个可调衰减器的输入端；暗箱上的射频转接头连接暗箱内部的天线和暗箱外部的可调衰减器，暗箱上的通讯转接头连接暗箱内部的待测导航设备通讯端和暗箱外部的主控计算机的第一通讯端；采集回放仪的受控端连接主控计算机第二通讯端，从而形成一种导航设备的检测系统，解决了单台串行导航设备检测系统检测效率低，传统多路检测系统结构复杂，集成度差，难以大规模推广，且导航设备未在完全屏蔽的暗箱内接受信号容易造成检测结果不准确的问题，实现了简单、快速、准确地对导航设备进行批量检测的效果。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种导航设备的检测系统的结构示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种导航设备的检测方法的流程图；

图3是本发明实施例三提供的一种导航设备的检测方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种导航设备的检测系统的结构示意图，本实施例可适用于对导航设备进行批量检测的情况，该导航设备的检测系统包括采集回放仪1、信号分配链路2、暗箱3和主控计算机4。

信号分配链路2包括功分器21、可调衰减器22和天线23；采集回放仪1的信号输出端与功分器21的输入端连接，功分器21的每一输出端与一个可调衰减器22的输入端连接；暗箱3包括射频转接头31和通讯转接头32，暗箱内设置待测导航设备5，射频转接头31在暗箱3内部与天线23连接，射频转接头31在暗箱3外部与一个可调衰减器22的输出端连接，通讯转接头32在暗箱3内部与待测导航设备5通讯端连接，通讯转接头32在暗箱3外部与主控计算机4的第一通讯端连接；采集回放仪1的受控端与主控计算机4第二通讯端连接。

其中，采集回放仪1是一种射频信号高保真记录与回放设备，能够采集实际场景的导航信号，并在实验室内进行重复多次的回放，构建室内的真实信号测试场景；信号分配链路用于将采集回放仪1输出的信号分为多路稳定且一致的链路信号；暗箱3用于提供排除外界电磁干扰的屏蔽空间，当待测导航设备5在暗箱3内接受链路信号时，可以排除其他因素的影响，从而准确确定待测导航设备5的检测结果；主控计算机4用于控制导航设备的检测系统，解算待测导航设备5发送的处理后的链路信号，并给出待测导航设备5的最终检测结果。

信号分配链路包括功分器21、可调衰减器22和天线23，功分器21用于将一路输入信号能量分成多路相等的输出信号能量，为了提高待测导航设备5批量检测的效率，可以选取输出端口较多的功分器，例如功分器21选取一分八功分器；可调衰减器22是一种用于引入预定衰减的电路器件，由于存在线路损耗和干扰，导致功分器21输出的链路信号在传输至天线23时，各路链路信号可能已经具有较大差异，此时，使用可调衰减器22对各路链路信号进行调节，以保证链路信号稳定且一致，例如可调衰减器22选取可调范围为0-60db，灵敏度为1db的衰减器，通过调节可调衰减器22保证射频网络插损一致，使得任意两路链路之间的插入损耗相差不超过0.5db，可调衰减器22衰减增益设置受线路影响，一旦在检测系统中，线路位置固定，则可调衰减器22仅需调整一次即可重复使用；本实施例中，天线23可以选用无源天线，用于在暗箱3中发射链路信号。

暗箱3包括射频转接头31和通讯转接头32，用于连接暗箱3的内部与外部器件，转接头的连接形式减少了直接在暗箱3上设置孔洞引入的外部电磁干扰，增加了暗箱3的屏蔽效果，将天线23整体放入暗箱3中，减少了各路天线23间的链路干扰，且天线23播放信号的路径垂直于暗箱3内部底面。采集回放仪1的受控端与主控计算机4第二通讯端连接，用于主控计算机4控制采集回放仪1输出和停止输出信号。

本实施例的技术方案通过将采集回放仪的信号输出端连接功分器的输入端，功分器的每一输出端连接一个可调衰减器的输入端；暗箱上的射频转接头连接暗箱内部的天线和暗箱外部的可调衰减器，暗箱上的通讯转接头连接暗箱内部的待测导航设备通讯端和暗箱外部的主控计算机的第一通讯端；采集回放仪的受控端连接主控计算机第二通讯端，从而形成一种导航设备的检测系统，解决了单台串行导航设备检测系统检测效率低，传统多路检测系统结构复杂，集成度差，难以大规模推广，且导航设备未在完全屏蔽的暗箱内接受信号容易造成检测结果不准确的问题，实现了简单、快速、准确地对导航设备进行批量检测的效果。

可选的，暗箱3还包括电源转接头，连接在待测导航设备5的电源端和外部电源之间。

其中，电源转接头用于连接待测导航设备5的电源端和外部电源，对于持续测试时间较长或者不具有充电功能的待测导航设备5，需要电源线连接外部电源，且电源转接头可以单独设置，也可以与通讯转接头32合并设置，针对通讯端与电源端分离的待测导航设备5，需要将电源转接头与通讯转接头32单独设置；对于通讯端与电源端合并的待测导航设备5，即可使用可供电通讯连接线的待测导航设备5，需要将电源转接头与通讯转接头32合并设置。

本可选的技术方案中，提供了在暗箱上利用电源转接头连接待测导航设备的电源端和外部电源的方式，减少了直接在暗箱上设置孔洞引入的外部电磁干扰，增加了暗箱的屏蔽效果。

可选的，暗箱3内部底面设置有吸波材料。

其中，仅在暗箱3的底部设置吸波材料，吸波材料用于吸收或者大幅减弱投射到其表面的电磁波能量，从而减少电磁波的干扰，吸波材料包含但不限于碳系吸波材料、铁系吸波材料、陶瓷系吸波材料以及其他类型的材料，例如导电聚合物、手性材料、等离子材料，吸波材料的形状包含但不限于尖劈形、单层平板形、双层或多层平板形、涂层形以及结构形。由于采用转接头的连接形式连接暗箱3的内部与外部器件，屏蔽了外部电磁干扰，暗箱3内部除天线23播放的链路信号外，没有其他电磁波的散射源和折射源，故未在暗箱3的内部侧壁设置吸波材料，增加了暗箱3内放置待测导航设备5的空间。

本可选的技术方案中，提供了在暗箱内部底面设置吸波材料的暗箱结构，在吸收天线播放的链路信号产生的散射以及折射干扰的同时，增加了放置待测导航设备的空间。

可选的，信号分配链路中功分器21与可调衰减器22之间通过同轴电缆连接，所述可调衰减器22与所述射频转接头31之间通过同轴电缆连接，所述射频转接头31与天线23之间通过同轴电缆连接。

本可选的技术方案中，在信号分配链路中使用同轴电缆连接各个器件，同轴电缆中的金属屏蔽网可以作为信号的屏蔽网，抑制电磁噪音对信号的干扰，从而保证信号的一致性，使待测导航设备的检测结果更加准确。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种导航设备的检测方法的流程图，本实施例可适用于对导航设备进行批量检测的情况，该方法可以由上述导航设备的检测系统来执行。

本实施例的方法具体包括如下步骤：

步骤210、将采集回放仪输出的信号经过功分器分为多路链路信号，每路链路信号经过可调衰减器进行预设增益调节后，经射频转接头输出至暗箱内的天线。

其中，采集回放仪用于回放采集到的实际场景的导航信号，功分器用于将采集回放仪回放的一路导航信号分成多路输出相等的链路信号，增加了在实际场景下的导航信号的数量，以便于同时检测多台待测导航设备，由于存在线路损耗和相互干扰，各路链路信号的插入损耗可能具有较大差异，因此将每路链路信号经过可调衰减器进行预设增益调节，以保证链路信号的稳定性且一致性，例如通过可调衰减器的预设增益调节使得任意两路链路之间的插入损耗相差不超过0.5db，将稳定且一致的链路信号经射频转接头输出至暗箱内的天线。

步骤220、链路信号通过天线发射至暗箱空间中。

其中，天线为无源天线，且完全位于暗箱内部，降低了各路天线间的链路干扰，天线播放信号的路径垂直于暗箱内部底面，增大了待测导航设备接受信号的强度，减少了暗箱内部侧壁的折射信号。

步骤230、设置于暗箱中的待测导航设备接收天线发射的链路信号。

其中，由于暗箱的完全屏蔽效果，待测导航设备在暗箱中接收天线发射的链路信号时，完全屏蔽了暗箱外部的电磁干扰，使待测导航设备接受的信号完全为天线发射的链路信号。

步骤240、待测导航设备处理接收到的链路信号，将处理后的链路信号通过暗箱上的通讯转接头传输给主控计算机。

其中，待测导航设备与主控计算机通过通讯转接头连接，待测导航设备对接收到的链路信号进行处理，将处理结果传输给主控计算机。

步骤250、主控计算机解算待测导航设备发送的处理后的链路信号。

其中，主控计算机解算出能用于衡量待测导航设备是否合格的信息。

步骤260、根据主控计算机解算出的信息和主控计算机中预设的阈值信息，确定待测导航设备的检测结果。

其中，将主控计算机解算出的能用于衡量待测导航设备是否合格的信息与预设的阈值信息进行比较，确定待测导航设备是否合格。

本实施例的技术方案通过利用功分器将采集回放仪的信号分为多路链路信号，利用可调衰减器以及完全屏蔽暗箱提供一致且无干扰的链路信号供待测导航设备接受，并且由主控计算机解算待测导航设备处理后的链路信号，确定待测导航设备的检测结果，解决了单台串行导航设备检测系统检测效率低，传统多路检测系统结构复杂，集成度差，难以大规模推广，且导航设备未在完全屏蔽的暗箱内接受信号容易造成检测结果不准确的问题，实现了简单、快速、准确地对导航设备进行批量检测的效果。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种导航设备的检测方法的流程图，本实施例在上一实施例的基础上进一步细化，提供在根据主控计算机解算出的信息和主控计算机中预设的阈值信息，确定待测导航设备的检测结果之前和之中的具体实施步骤。下面结合图3对本发明实施例三提供的一种导航设备的检测方法进行说明，包括以下步骤：

步骤310、将采集回放仪输出的信号经过功分器分为多路链路信号，每路链路信号经过可调衰减器进行预设增益调节后，经射频转接头输出至暗箱内的天线。

步骤320、链路信号通过天线发射至暗箱空间中。

步骤330、设置于暗箱中的待测导航设备接收天线发射的链路信号。

步骤340、待测导航设备处理接收到的链路信号，将处理后的链路信号通过暗箱上的通讯转接头传输给主控计算机。

步骤350、主控计算机解算待测导航设备发送的处理后的链路信号。

步骤360、设置主控计算机中预设的阈值信息，其中，主控计算机中预设的阈值信息包括：丢失阈值和目标阈值范围。

其中，丢失阈值用于确定待测导航设备处理接收到的链路信号时，是否存在数据丢失过多的情况；目标阈值范围用于确定当待测导航设备处理接收到的链路信号不存在数据丢失过多的情况时，其处理的信息是否准确，丢失阈值和目标阈值范围的设置与主控计算机解算出的信息类型以及待测导航设备的检测标准有关。

步骤370、判断主控计算机解算出的信息中丢失值是否超过丢失阈值。

例如，在实际检测过程中，检测主控计算机解算出的60s的信息时，设置丢失阈值为6s，即判断在主控计算机解算出的60s的信息中，丢失的信息时间总长度是否超过6s。

步骤380、若信息中丢失值超过丢失阈值，则此次主控计算机解算出的信息不合格，确定待测导航设备不合格。

其中，若信息中丢失值超过丢失阈值，认为待测导航设备处理接收到的链路信号时，存在数据丢失过多的情况，则待测导航设备的检测结果为不合格。

步骤390、若信息中丢失值未超过丢失阈值，则此次主控计算机解算出的信息合格，将根据信息计算出的目标值与目标阈值范围对比，判断目标值是否处在目标阈值范围内。

其中，若信息中丢失值未超过丢失阈值，认为待测导航设备处理接收到的链路信号时，不存在数据丢失过多的情况，则对待测导航设备处理接收到的链路信号的准确性进行判断，将主控计算机计算出的目标值与目标阈值范围对比，在主控计算机计算目标值时，应去除步骤370中解算出的信息中的丢失值，以剩余具有计算意义的信息作为计算目标值的基础。例如在利用信噪比判断待测导航设备是否合格时，设置信噪比目标阈值范围为snr，其中snr为信噪比，步骤370中解算出的信噪比信息中的丢失值为5s，主控计算机在计算信噪比目标值时，应去除上述5s的信噪比信息丢失值，以剩余信噪比信息作为计算信噪比目标值的基础，再判断主控计算机计算出的信噪比目标值是否在信噪比目标阈值范围内。

步骤3100、若目标值处在目标阈值范围内，确定待测导航设备合格。

其中，若目标值处在目标阈值范围内，则认为待测导航设备能准确处理接收到的链路信号，确定待测导航设备合格。

步骤3110、若目标值未处在目标阈值范围内，确定待测导航设备不合格。

其中，若目标值未处在目标阈值范围内，则认为待测导航设备不能准确处理接收到的链路信号，确定待测导航设备不合格。

本实施例的技术方案，在上一实施例的基础上进行了仔细说明，将根据主控计算机解算出的信息和主控计算机中预设的阈值信息，确定待测导航设备的检测结果，进一步细化为具体的实施步骤。通过设置丢失阈值和目标阈值范围来判断待测导航设备是否合格，本实施例提供的技术方案提高了确定待测导航设备检测结果的准确性，减少了信号丢失过多对判断待测导航设备的检测结果的影响。

可选的，在将采集回放仪输出的信号经过功分器分为多路链路信号，每路链路信号经过可调衰减器进行预设增益调节后，经射频转接头输出至暗箱内的天线之前，还包括主控计算机控制采集回放仪输出信号。

可选的，在主控计算机解算待测导航设备发送的处理后的链路信号之后，还包括主控计算机控采集回放仪停止输出信号。

其中，将主控计算机与采集回放仪连接，控制采集回放仪输出信号和停止输出信号，且在主控计算机控制采集回放仪输出信号时，还可以调节采集回放仪输出信号的强度，从而形成对检测系统的自动化控制。

本可选的技术方案中，提供了控制采集回放仪输出信号和停止输出信号的方案，减少了人力操作步骤，实现了自动化检测。

可选的，在主控计算机解算待测导航设备发送的处理后的链路信号之前，还包括：

在主控计算机上设置待测导航设备的型号和待测导航设备的板卡型号；

主控计算机初始化并连接导航设备的板卡；

主控计算机请求、保存和显示待测导航设备发送的处理后的链路信号。

其中，主控计算机在解算待测导航设备发送的处理后的链路信号之前需要与待测导航设备进行通讯连接，使主控计算机可以发送数据请求到待测导航设备，同时，待测导航设备可以根据数据请求发送处理后的链路信号到主控计算机，以实现实时通讯。

本可选的技术方案中，提供了主控计算机与待测导航设备进行通讯连接的具体步骤，保证了主控计算机与待测导航设备在检测过程中的实时通讯功能，提高了检测效率。

具体的，以利用信噪比信息判断待测导航设备检测结果为例，说明本实施例的技术方案。采用一分八功分器，可调衰减器的可调范围为0-60db，灵敏度为1db，暗箱内部底面采用碳系石墨吸波材料，吸波材料的形状为尖劈形，以主控计算机解算出的60s的信噪比信息作为判断待测导航设备检测结果的信息，设置信噪比丢失阈值为6s，设置信噪比目标阈值范围为snr。将采集回放仪输出的信号经过一分八功分器分为八路链路信号，每路链路信号经过可调衰减器，使得任意两路链路之间的插入损耗相差不超过0.5db，每路链路信号经射频转接头输出至暗箱内的无源天线，并通过无源天线发射至暗箱空间中，设置于暗箱中的待测导航设备接收无源天线发射的链路信号，暗箱内部底面的尖劈形石墨吸波材料吸收无源天线发射的链路信号产生的折射以及散射电磁波，待测导航设备处理接收到的链路信号，将处理后的链路信号通过暗箱上的通讯转接头传输给主控计算机，主控计算机解算待测导航设备发送的处理后的链路信号，得到对应的信噪比信息，主控计算机选取解算出的60s的信噪比信息作为判断待测导航设备检测结果的信息，例如，在60s的信噪比信息中，信噪比为0的信息总长度为5s,即表明信号丢失的时长为5s，不超过信噪比丢失阈值，则去除60s的信噪比信息中信噪比为0的信息，计算剩余信噪比信息的平均值，得到信噪比目标值，将信噪比目标值与信噪比目标阈值范围对比，例如，信噪比目标值为48，在信噪比目标阈值范围内，则认为待测导航设备合格。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。