一种机动车gnss测速仪的模拟测速检测系统及方法_2

文档序号:9287948阅读:来源:国知局
机硬盘上;
[0026] 所述被检高精度机动车GNSS测速仪数据记录模块用于将被检高精度机动车GNSS 测速仪测得的速度值Vi记录在控制计算机硬盘上。
[0027] 在所述控制计算机上设有计算单元,其根据被检高精度机动车GNSS测速仪测得 的速度值V,计算出被检高精度机动车GNSS测速仪测得的平均速度值V,随后根据GNSS信 号模拟器产生的模拟速度%和被检高精度机动车GNSS测速仪测得的平均速度值V,计算获 得测速误差Av和速度测量重复性〇。
[0028] -种利用所述机动车GNSS测速仪的模拟测速检测系统进行检测的方法,所述方 法包括:
[0029] 所述控制计算机对所模拟的运动物体的起始位置的经炜度、运动方向、运动速度 以及运动时间进行定义,然后产生模拟信号;
[0030] 所述控制计算机控制GNSS信号模拟器和卫星信号场模拟器的工作状态,使用所 述被检高精度机动车GNSS测速仪连续进行速度测量;
[0031] 在测量过程中,记录GNSS信号模拟器产生的模拟速度V。和被检高精度机动车 GNSS测速仪测得的速度值Vl,然后根据GNSS信号模拟器产生的模拟速度V。和计算得出的 被检高精度机动车GNSS测速仪测得的平均速度值V,计算获得测速误差Av和速度测量重 复性〇。
[0032] 所述工作状态包括开始模拟检测和停止模拟检测两种状态。
[0033] 所述使用所述被检高精度机动车GNSS测速仪连续进行速度测量是这样实现的: 所述被检高精度机动车GNSS测速仪接收卫星信号场模拟器发出的模拟卫星信号,并根据 模拟卫星信号的多普勒频移在其内部通过最小二乘法解算出模拟的运动速度。
[0034] 所述根据GNSS信号模拟器产生的模拟速度V。和计算得出的被检高精度机动车 GNSS测速仪测得的平均速度值V,计算获得测速误差Av和速度测量重复性〇是这样实现 的:
[0035] 采用下面的公式计算测速误差Av:
[0036]
[0037] 根据检测需求,连续进行多次信号模拟检测试验,每次得到的平均速度值为 V],采 用下面的公式计算被检高精度机动车GNSS测速仪的速度测量重复性〇 :
[0038]
[0039] 式中,n为测量次数。
[0040]与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明依靠模拟GNSS信号为量值传递对 象,在实验室完成了高精度机动车GNSS测速仪测速误差、测量重复性等关键计量指标的检 测,提高了测量结果的准确可靠性,减少了繁琐危险的现场试验车高速试验,便捷可行,且 提高了工作效率,易于推广应用。
【附图说明】
[0041] 图1本发明机动车GNSS测速仪的模拟测速检测系统的组成结构示意图。
【具体实施方式】
[0042] 下面结合附图对本发明作进一步详细描述:
[0043] -种机动车GNSS测速仪的模拟测速检测系统,如图1所示,包括安装有GNSS模拟 信号编制软件平台、软件运行平台和数据记录软件以及计算单元的计算机1、GNSS信号模 拟器2、卫星信号场模拟器3和被检高精度机动车GNSS测速仪4。
[0044] 计算机1负责根据步骤(1)的定义来产生相应的模拟数据并传输至GNSS信号模 拟器2,同时接收和记录GNSS信号模拟器2和被检高精度机动车GNSS测速仪4的反馈信 号,并通过计算单元进行检测结果的计算。
[0045] 卫星信号场模拟器3为定制的,根据卫星信号场的形状,定制了内部全部覆盖吸 波材料,外部为金属结构的四棱锥形微波暗室。该暗室顶端装有射频信号发射装置,侧壁有 可密封开口以便将GPS天线置于暗室内部中央位置。
[0046] 利用所述机动车GNSS测速仪的模拟测速检测系统进行检测的方法包括以下步 骤:
[0047] (1)编制运动轨迹模拟软件
[0048] (2)实验室GNSS信号模拟及检测试验
[0049]在步骤(1)中,在所述计算机上安装GNSS信号模拟平台(采用现有的商业 软件,例如Racelogic公司生产的SatGen软件和Spirent公司生产的Positioning Application),在该平台上编制并生成运动轨迹模拟软件。该软件编写过程中,根据实际测 试的需要对所模拟的运动物体的起始位置经炜度、运动方向、运动速度以及运动时间等进 行定义(例如:起始位置经炜度定义为北炜37. 441度,东经122. 143度,起始运动方向沿北 炜90度,保持直线运动,运动速度从5km/h到250km/h变化,每个速度维持20秒,并在5秒 内提升至下一速度,最终测试结束时速度在20秒内降为0),随后对编写好的文件(编写好 的文件为普通文本文件,可以直接在编译平台打开进行编译)进行编译生成模拟软件。
[0050] 在步骤⑵中,所述GNSS信号模拟器2的控制信号输入端口与控制计算机1相 连接,GNSS信号模拟器2根据步骤(1)生成的模拟软件产生的模拟信号生成相应的卫星信 号,其射频输出端口与锥形卫星信号场模拟器3顶端外部的射频信号发射装置接收端口相 连接,并将产生的卫星信号传输至锥形卫星信号场模拟器3顶端内部的发射装置。所述被 检高精度机动车GNSS测速仪4的卫星信号接收天线的天线头通过锥形卫星信号场模拟器 3 -侧的可密封舱门置于卫星信号场模拟器3内(该天线与4通过线缆连接。接收天线包 括天线头和连接线,连接线另一端可与4主机上的天线接口相连接。),并将锥形卫星信号 场模拟器的可密封舱门关闭,利用控制软件控制GNSS信号模拟器2、卫星信号场模拟器3的 工作状态(工作状态仅包括开始模拟检测和停止模拟检测两种。),用所述被检GNSS测速 仪4连续进行速度测量(被检GNSS测速仪4接收卫星信号场模拟器3发出的模拟卫星信 号,并根据卫星信号的多普勒频移在其内部通过最小二乘法解算出模拟的运动速度。),测 量过程中GNSS信号模拟器2产生的模拟速度(这里记录的运动速度是根据步骤(1)的定 义,模拟器2在步骤(2)实际产生的模拟运动速度值。)和GNSS测速仪4的测试数据同时 在控制计算机1的硬盘上进行记录;控制计算机1上安装的计算单元软件随即对检测结果 进行计算,GNSS信号模拟器2产生的模拟速度为v。,被检高精度机动车GNSS测速仪测得的 平均速度值为V,则测速误差Av为:
[0051]
[0052] 根据检测需求,连续进行多次信号模拟检测试验,每次得到的平均速度值为 V],采 用下面的公式计算被检高精度机动车GNSS测速仪的速度测量重复性〇 :
[0053]
[0054] 式中,n为测量次数。
[0055] 上述计算是在获取数据后由计算单元进行的数据处理过程。
[0056] 具体来说,在本方法中,所述控制单元为安装有模拟软件编译平台、运行平台和计 算单元软件的计算机1 ;所述GNSS信号模拟器2为能够根据控制单元的输入产生模拟卫星 信号并输出,且能够使用硬盘记录信号数据的GNSS信号模拟器;所述卫星信号场模拟器3 为顶端带有信号发射装置,一侧带有可密封舱门的四棱锥形微波暗室。
[0057] 本发明方法的实施例如下:
[0058] 实施例1:
[0059] 本实施例对高精度机动车GPS测速仪测速误差进行检测。编制模拟软件连续对 40km/
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