GPS接收机校准装置及校准方法与流程

本发明涉及卫星定位接收技术领域，特别是涉及一种gps接收机校准装置及校准方法。

背景技术：

一般的，全球定位系统(globalpositingsystem，简称gps)包括有gps空间部分和gps接收机部分，gps接收机需要进行全面检定校准后才能使用，而且需要定期校准。传统的，gps接收机校准工作是依据jjf1118-2004《全球定位系统(gps)接收机(测地型和导航型)校准规范》，使用室外检定场进行，检定场主要由不同观测距离建设的观测墩构成。常规的gps接收机校准方法(jjf1118-2004)是在野外超短基线场(＜24m)、短基线场(24m＜l＜2000m)、中长基线场(2000m＜l＜15km)上检定gps接收机的相关指标。采用传统的校准装置和方法，gps接收机检定测量往往时段多、耗时长时间、且有长距离检定，检定过程需要耗费大量的人力、物力、时间，工作效率较低。

技术实现要素：

基于此，本发明提供一种gps接收机校准装置及校准方法，本发明能够节省校准过程中的人力、物力和时间成本，提高工作效率。

其技术方案如下：

一种gps接收机校准装置，包括：

卫星信号输出装置，用于输出卫星信号；

微波暗箱，与所述卫星信号输出装置信号连接，所述微波暗箱的箱内用于放置gps接收机；以及

播发天线，设于所述微波暗箱的内部，用于将所述卫星信号输出装置输出的卫星信号播发给所述gps接收机。

上述gps接收机校准装置，需要对gps接收机进行校准时，将gps接收机放置在微波暗箱中，卫星信号输出装置与微波暗箱信号连接，卫星信号输出装置输出卫星信号至微波暗箱中用于校准，播发天线将卫星信号播发给gps接收机，gps接收机接收到信号以进行校准工作。通过采用上述结构，待校准的gps接收机放在微波暗箱中可实现信号接收，上述gps接收机校准装置可实现gps接收机室内校准，相比于传统室外校准测量时段多、耗时长、有长距离检定、不适宜野外作业的问题，能够节省校准过程中的人力、物力和时间成本，克服野外作业气候不便的情况，提高工作效率；此外，通过使用微波暗箱可以直接在箱体中把卫星信号回放给gps接收机，减少了卫星信号传播中的反射和吸收，能够改善校准精度，减免了拆机连接天线端口的弊端，能够进一步提高工作效率。

在其中一个实施例中，所述卫星信号输出装置包括卫星信号采集回放仪和卫星接收天线，所述卫星信号采集回放仪与所述卫星接收天线信号连接，所述卫星接收天线用于安装在检定场观测墩上。

在其中一个实施例中，所述卫星接收天线为扼流圈天线。

在其中一个实施例中，所述卫星信号输出装置还包括对中基座，所述扼流圈天线通过所述对中基座可拆卸地安装在所述检定场观测墩上。

在其中一个实施例中，所述卫星信号输出装置为卫星模拟器。

在其中一个实施例中，所述播发天线位于所述微波暗箱内经示波器标定过的顶部位置。

一种gps接收机校准方法，包括以下步骤：

s1：卫星信号输出装置向微波暗箱输出卫星信号；

s2：所述微波暗箱内设有播发天线，所述播发天线接收所述卫星信号，所述播发天线将所述卫星信号播发给放置在所述微波暗箱内的gps接收机；

s3：gps接收机接收所述卫星信号进行校准。

上述gps接收机校准方法，对gps接收机进行校准时，将gps接收机放置在微波暗箱中，卫星信号输出装置向微波暗箱中输出卫星信号用于校准，播发天线将卫星信号播发给gps接收机，gps接收机接收到信号以进行校准工作。通过采用上述方法，待校准的gps接收机放在微波暗箱中可实现信号接收，上述gps接收机校准方法可实现gps接收机室内校准，相比于传统室外校准测量时段多、耗时长、有长距离检定、不适宜野外作业的问题，能够节省校准过程中的人力、物力和时间成本，克服野外作业气候不便的情况，提高工作效率；此外，通过使用微波暗箱可以直接在箱体中把卫星信号回放给gps接收机，减少了卫星信号传播中的反射和吸收，能够改善校准精度，减免了拆机连接天线端口的弊端，能够进一步提高工作效率。

在其中一个实施例中，所述s1步骤具体为：所述卫星信号输出装置包括卫星信号采集回放仪和卫星接收天线，

所述卫星接收天线用于安装在检定场观测墩上，采集所述检定场观测墩的信号，并将信号发送给所述卫星信号采集回放仪；

所述卫星信号采集回放仪接收所述卫星接收天线输出的信号，向微波暗箱输出卫星信号。

在其中一个实施例中，所述卫星接收天线为扼流圈天线。

在其中一个实施例中，所述卫星信号输出装置为卫星模拟器，所述卫星模拟器向所述微波暗箱输出的卫星信号为模拟卫星信号。

附图说明

图1为本发明一实施例所述的gps接收机校准装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例所述gps接收机校准装置的卫星信号输出装置的结构示意图；

图3为本发明一实施例所述的gps接收机校准方法的流程示意图。

附图标记说明：

100、卫星信号输出装置，110、卫星信号采集回放仪，112、卫星信号采集回放仪的输入端口，124、卫星信号采集回放仪的输出端口，120、卫星接收天线，130、第一数据传输线，140、对中基座，200、微波暗箱，210、微波暗箱的输入端口，300、播发天线，400、第二数据传输线，10、gps接收机，20、检定场观测墩。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本文所使用的术语“第一”、“第二”等在本文中用于区分对象，但这些对象不受这些术语限制。

如图1、图2,所示，一实施例提供一种gps接收机校准装置，包括：卫星信号输出装置100，用于输出卫星信号，该卫星信号可作为检定gps接收机10的检测信号；微波暗箱200，与所述卫星信号输出装置100信号连接，所述微波暗箱200的箱内用于放置gps接收机10；以及播发天线300，设于所述微波暗箱200的内部，用于将所述卫星信号输出装置100输出的卫星信号播发给所述gps接收机10。

上述gps接收机校准装置，需要对gps接收机10进行校准时，将gps接收机10放置在微波暗箱200中，卫星信号输出装置100与微波暗箱200信号连接，卫星信号输出装置100输出卫星信号至微波暗箱200中用于校准，播发天线300将卫星信号播发给gps接收机10，gps接收机10接收到信号，后续导入电脑中的gps接收机校准软件中进行软件解算即可检定gps接收机的相关指标。通过采用上述结构，待校准的gps接收机10无需拿到室外，放在微波暗箱200中接收信号，后续进行软件解算分析处理，上述gps接收机校准装置可实现gps接收机10室内校准，相比于传统室外校准测量时段多、耗时长、有长距离检定、不适宜野外作业的问题，能够弥补野外gps校准方法的不足和局限性，节省校准过程中的人力、物力和时间成本，克服野外作业气候不便的情况，提高工作效率；此外，通过使用微波暗箱200可以直接在箱体内把卫星信号回放给gps接收机10，减少了卫星信号传播中的反射和吸收，可以使卫星信号更加有效地播发到gps接收机10，能够改善校准精度，减免了拆机连接天线端口的弊端，能够进一步提高工作效率。

具体地，本实施例的gps接收机校准装置校准的gps接收机10可以为天线主机一体机，使用微波暗箱200可以直接在箱体中把卫星信号回放给接收机，改善了拆机连接天线端口的弊端。

具体地，所述卫星信号输出装置100可以为具备输出模拟卫星信号的卫星模拟器，也可以为包括卫星信号采集回放仪和卫星接收天线的具备信号采集输出功能的装置，或者其他具备输出校准卫星信号的装置。可选地，一实施例中，所述卫星信号输出装置100为卫星模拟器。通过采用卫星模拟器输出模拟卫星信号以对gps接收机10进行校准，无需在室外采集数据，可进一步减少人力、物力消耗，节省校准过程中的人力、物力和时间成本，克服野外作业气候不便的情况，提高工作效率。

可选地，另一个实施例中，如图1、图2所示，所述卫星信号输出装置100包括卫星信号采集回放仪110和卫星接收天线120。所述卫星信号采集回放仪110与所述卫星接收天线120信号连接。所述卫星接收天线120用于安装在gnss检测场观测墩20上。通过采用上述结构，卫星接收天线120能够采集室外的检定场观测墩20的信号并将信号传输给卫星信号采集回放仪110，卫星信号采集回放仪110能够存储卫星接收天线120采集并输送的信号，从而可以先对所有观测墩20的墩点数据信号一次性在室外全部采集完毕后，再拿回室内输出卫星信号用于检测，可实现对不同gps接收机10的校准，校准数据仍然是来自室外采集的数据，校准真实性好，数据质量好。通过采用卫星信号采集回放仪110进行采集和回放，能够采集天线相位中心一致性校准信号、长度尺寸信号、信噪比信号等检定信号，相比于传统室外检定装置检测参数种类单一，本实施例的gps接收机校准装置可以完成gps接收机10的天线相位中心一致性、短基线、中长度基线测量误差等的校准工作，且室内模拟检测可以对信号分析，排除多路径效应误差。

具体地，本实施例的卫星信号输出装置100还还包括第一数据传输线130，所述第一数据传输线130的一端与所述卫星接收天线120连接，所述第一数据传输线130的另一端与所述卫星信号采集回放仪110的输入端口112连接。如此，卫星接收天线120与卫星信号采集回放仪110通过第一数据传输线130实现信号传输。

进一步地，所述卫星接收天线120为扼流圈天线。通过在卫星信号采集过程中使用扼流圈天线与卫星信号采集回放仪110组合使用，相对于普通卫星接收天线，扼流圈天线可以大大减小多路径效应影响，保证数据采集的质量。

进一步地，所述扼流圈天线与所述卫星信号采集回放仪110的输入端口112信号连接，所述微波暗箱200的输入端口210与所述卫星信号采集回放仪110的输出端口114信号连接。进而，扼流圈天线采集的信号可传输给卫星信号采集回放仪110，卫星信号采集回放仪110接收的信号可传输给微波暗箱200，实现信号传输。

进一步地，本实施例的gps接收机校准装置还包括第二数据传输线400，所述微波暗箱200通过所述第二数据传输线400与所述卫星信号输出装置100信号连接。如此，卫星信号输出装置100与微波暗箱200通过第二数据传输线400实现信号传输。具体地，第二数据传输线400的一端与卫星信号采集回放仪110的输出端口114连接，实现卫星信号采集回放仪110与微波暗箱200的信号传输。

一实施例中，如图2所示，所述卫星信号输出装置100还包括对中基座140，所述扼流圈天线通过所述对中基座140可拆卸地安装在所述检定场观测墩20上。一方面，对中基座140可起到调平对中作用，准确地把扼流圈天线对准检定场观测墩20的墩子中心，提高采集质量；另一方面，扼流圈天线通过对中基座140与检定场观测墩20可拆卸连接，安装便捷。

一实施例中，如图1所示，所述播发天线300位于所述微波暗箱200内经示波器标定过的顶部位置。采用上述结构设置，播发天线300设置在经过示波器标定过的位置，此处播发的卫星信号强、质量高，可以使卫星信号更加有效地播发到gps接收机10，进一步提升数据采集质量。可选地，所述微波暗箱200与其顶部位置相对应的底板为安装底板，所述安装底板用于安装所述gps接收机10。从而，gps接收机10与播发天线300相对设置，可进一步提升数据采集质量。

一实施例中，上述gps接收机校准装置还包括安装基座，所述微波暗箱200设置在所述安装基座上。安装基座用于安装在外边，微波暗箱200可通过所述安装基座安装在外部如室内地面上等，安装方便。

如图1、图2、图3所示，另一实施例提供一种gps接收机校准方法，包括以下步骤：

s1：卫星信号输出装置100向微波暗箱200输出用于检定gps接收机10的卫星信号；

s2：所述微波暗箱200内设有播发天线300，所述播发天线300接收所述卫星信号，所述播发天线300将所述卫星信号播发给放置在所述微波暗箱200内的gps接收机10；

s3：gps接收机10接收所述卫星信号进行校准。具体地，gps接收机10接收卫星信号后，将gps接收机10中相关信号导入电脑中的gps接收机校准软件中进行软件解算，对gps接收机的相关指标进行校准。

上述gps接收机校准方法，对gps接收机10进行校准时，将gps接收机10放置在微波暗箱200中，卫星信号输出装置100向微波暗箱200中输出卫星信号用于校准gps接收机，播发天线300将卫星信号播发给gps接收机10，gps接收机10接收到信号以进行校准工作。通过采用上述方法，待校准的gps接收机10放在微波暗箱200中可实现信号接收，上述gps接收机校准方法可实现gps接收机10室内校准，相比于传统室外校准测量时段多、耗时长、有长距离检定、不适宜野外作业的问题，能够节省校准过程中的人力、物力和时间成本，克服野外作业气候不便的情况，提高工作效率；此外，通过使用微波暗箱200可以直接在箱体中把卫星信号回放给gps接收机10，减少了卫星信号传播中的反射和吸收，能够改善校准精度，减免了拆机连接天线端口的弊端，能够进一步提高工作效率。

具体地，所述s1步骤的实现可以采用多种方式。在其中一个实施例中，所述卫星信号输出装置100为卫星模拟器，所述卫星模拟器向所述微波暗箱200输出的卫星信号为模拟卫星信号。进而，通过采用卫星模拟器输出模拟卫星信号以对gps接收机10进行校准，无需在室外采集数据，可进一步减少人力、物力消耗，节省校准过程中的人力、物力和时间成本，克服野外作业气候不便的情况，提高工作效率。

在其中另一个实施例中，所述s1步骤具体为：所述卫星信号输出装置100包括卫星信号采集回放仪110和卫星接收天线120。所述卫星接收天线120用于安装在gnss检定场观测墩20上，采集所述检定场观测墩20的信号，并将信号发送给所述卫星信号采集回放仪110；所述卫星信号采集回放仪110接收所述卫星接收天线120输出的信号，向微波暗箱200输出卫星信号。采用上述方法，卫星接收天线120能够采集接收室外的检定场观测墩20的信号并将信号传发送给卫星信号采集回放仪110，卫星信号采集回放仪110能够存储卫星接收天线120采集并输送的信号，从而可以先对多种数据信号一次性在室外采集完毕后，再拿回室内输出，可实现对不同gps接收机10的校准，校准数据仍然是来自室外采集的数据，校准真实性好，质量较高。通过采用卫星信号采集回放仪110进行采集和回放，能够采集天线相位中心一致性校准信号、长度尺寸信号、信噪比信号等检定信号，相比于传统室外检定装置检测参数种类单一，本实施例的gps接收机校准装置可以完成gps接收机10的天线相位中心一致性、短基线、中长度基线测量误差等的校准工作，且室内模拟检测可以对信号分析，排除多路径效应误差。

一实施例中，所述卫星接收天线120为扼流圈天线。通过在卫星信号采集过程中使用扼流圈天线与卫星信号采集回放仪110组合使用，相对于普通卫星接收天线，扼流圈天线可以大大减小多路径效应影响，保证数据采集的质量。

可选地，本实施例的gps接收机校准方法能够采用上述gps接收机校准装置实现。

本实施例所述的gps接收机校准装置及校准方法，可适用于天线主机一体式gps接收机10，实现对gps接收机10的天线相位中心一致性、短基线、中长度基线测量误差的校准工作。通过采用室内模拟检测，可以方便地对信号进行分析，排除多路径效应误差，能够应用于夏季多台风多雷雨、太阳黑子活动剧烈等易造成不能正常出野外作业的场所，弥补野外gps校准方法的不足和局限性，减少不必要的人力、物力消耗，提高作业效率；通过将卫星采集回放仪技术应用于全球卫星导航接收机室内检定，gps采集回放仪对gps进行采集和回放，卫星信号采集过程中使用扼流圈天线与卫星信号采集回放仪110组合使用，相对于普通卫星接收天线120，扼流圈天线可以大大减小多路径效应影响，保证数据采集的质量；通过使用微波暗箱200可以直接在箱体中把卫星信号回放给接收机，减免了拆机连接天线端口的弊端，其次使用微波暗箱200也减少了卫星信号传播中的反射和吸收；采集卫星数据采用扼流圈天线，可以有效避免多路径效应；通过在微波暗箱200中回放数据，可以使卫星信号更加有效地播发到gps接收机10。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。