一种动中通天线模拟测试系统及方法与流程

本申请涉及卫星通信，尤其涉及一种动中通天线模拟测试系统及方法。

背景技术：

1、目前卫星通信领域处于高速发展时期，其特点是由多颗卫星组成星座，地面设备将天线对准星座中的一颗卫星进行实时通信。由于多个国家的多种卫星星座遍布地球轨道，导致卫星之间的夹角往往小于1°。因此为了避免对相邻卫星造成干扰，地面终端设备一般采用高增益，窄波束天线。

2、当飞机、轮船、火车和汽车等运动载体上安装了窄波束天线时，天线波束会随着载体姿态变化而偏离目标卫星，此时需要动中通天线通过不断调整波束的俯仰角和方位角，始终保持波束指向卫星方向。这种在运动中保持卫星通信的天线被称为动中通天线，动中通天线跟踪卫星的计算方法被称为追星算法。

3、动中通天线跟踪卫星的追星算法和集成的组合导航设备性能指标各个厂家有较大区别，因此需要量化测试。现有动中通天线测试往往是将动中通天线安装在载体平台进行实际场景对星测试，车载、机载、船载的实际测试具有卫星资源协调难、测试受场地限制、测试成本高、测试重复性低、测试结果复现难等特点。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例提供一种动中通天线模拟测试系统及方法，至少部分解决现有技术中存在的动中通天线测试受场地限制，测试成本高，测试重复性低，测试结果复现难的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供一种动中通天线模拟测试系统，所述系统包括与测试上位机相连接的卫星导航信号模拟部件、信标信号发射部件、载体运动模拟平台和信标接收机，动中通天线分别与所述载体运动模拟平台和所述信标接收机连接，所述测试上位机分别对所述卫星导航信号模拟部件、所述信标信号发射部件、所述载体运动模拟平台和所述信标接收机进行控制，所述卫星导航信号模拟部件用于发射卫星导航信号，所述信标信号发射部件用于发射信标信号，所述载体运动模拟平台用于模拟载体的姿态变化实现动态测试，所述动中通天线用于根据所述卫星导航信号在所述载体运动模拟平台上进行与所述信标信号发射部件之间的波束对星，所述信标接收机用于接收所述信标信号并根据所述信标信号判断所述动中通天线的对星准确度。

3、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述卫星导航信号模拟部件包括导航卫星模拟器和导航信号发射天线，所述导航卫星模拟器与所述测试上位机连接，所述导航信号发射天线与所述动中通天线进行信号传输。

4、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述信标信号发射部件包括信标发射机和卫星通信天线，所述信标发射机与所述测试上位机连接，所述卫星通信天线与所述动中通天线进行信号传输。

5、根据本申请实施例的一种具体实现方式，当所述导航卫星模拟器模拟geo卫星时，所述卫星通信天线保持位置不动；当所述导航卫星模拟器模拟除所述geo卫星之外的其他卫星时，所述卫星通信天线相对于所述动中通天线的俯仰角和方位角在所述测试上位机的控制下持续变动，并与实际应用场景中通信卫星相对于所述动中通天线的俯仰角和方位角的变动保持一致。

6、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述导航卫星模拟器采用单星座模拟器或者多星座模拟器，所述单星座模拟器为全球定位系统、北斗卫星导航系统或全球卫星导航系统。

7、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述卫星导航信号模拟部件内部设有用于动态测试的载体的运动轨迹数据。

8、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述载体运动模拟平台采用两轴转台、三轴转台或者斯图尔特平台。

9、第二方面，本申请实施例还提供一种动中通天线模拟测试方法，利用如上述第一方面任一实施例所述的动中通天线模拟测试系统进行测试，所述方法包括：

10、通过所述测试上位机控制所述卫星导航信号模拟部件选择与载体运动轨迹相对应的动态测试场景，并发射卫星导航信号；

11、通过所述测试上位机对所述信标信号发射部件进行配置，向所述动中通天线发射信标信号；

12、通过所述测试上位机控制所述载体运动模拟平台在与所述动态测试场景相对应的姿态运动模式下进行运动；

13、所述动中通天线根据所述卫星导航信号在所述载体运动模拟平台上完成与所述信标信号发射部件之间的波束对星；

14、通过检测所述信标信号判断所述动中通天线的对星准确度。

15、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述通过检测所述信标信号判断所述动中通天线的对星准确度，包括：

16、通过检测所述信标信号的下行信号幅度稳定性，判断所述动中通天线的对星准确度。

17、根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述姿态运动模式包括车载运动模式、船载运动模式和机载运动模式。

18、有益效果

19、本申请实施例中的动中通天线模拟测试系统，通过设置卫星导航信号模拟部件、信标信号发射部件、载体运动模拟平台，通过在上位机的控制下，可以在无载体平台和卫星资源的条件下，实现室内的动态测试，具有无需协调卫星资源、降低测试成本、测试重复性好以及不受天气影响的优点。

技术特征：

1.一种动中通天线模拟测试系统，其特征在于，所述系统包括与测试上位机相连接的卫星导航信号模拟部件、信标信号发射部件、载体运动模拟平台和信标接收机，动中通天线分别与所述载体运动模拟平台和所述信标接收机连接，所述测试上位机分别对所述卫星导航信号模拟部件、所述信标信号发射部件、所述载体运动模拟平台和所述信标接收机进行控制，所述卫星导航信号模拟部件用于发射卫星导航信号，所述信标信号发射部件用于发射信标信号，所述载体运动模拟平台用于模拟载体的姿态变化实现动态测试，所述动中通天线用于根据所述卫星导航信号在所述载体运动模拟平台上进行与所述信标信号发射部件之间的波束对星，所述信标接收机用于接收所述信标信号并根据所述信标信号判断所述动中通天线的对星准确度。

2.根据权利要求1所述的动中通天线模拟测试系统，其特征在于，所述卫星导航信号模拟部件包括导航卫星模拟器和导航信号发射天线，所述导航卫星模拟器与所述测试上位机连接，所述导航信号发射天线与所述动中通天线进行信号传输。

3.根据权利要求2所述的动中通天线模拟测试系统，其特征在于，所述信标信号发射部件包括信标发射机和卫星通信天线，所述信标发射机与所述测试上位机连接，所述卫星通信天线与所述动中通天线进行信号传输。

4.根据权利要求3所述的动中通天线模拟测试系统，其特征在于，当所述导航卫星模拟器模拟geo卫星时，所述卫星通信天线保持位置不动；当所述导航卫星模拟器模拟除所述geo卫星之外的其他卫星时，所述卫星通信天线相对于所述动中通天线的俯仰角和方位角在所述测试上位机的控制下持续变动，并与实际应用场景中通信卫星相对于所述动中通天线的俯仰角和方位角的变动保持一致。

5.根据权利要求2所述的动中通天线模拟测试系统，其特征在于，所述导航卫星模拟器采用单星座模拟器或者多星座模拟器，所述单星座模拟器为全球定位系统、北斗卫星导航系统或全球卫星导航系统。

6.根据权利要求1所述的动中通天线模拟测试系统，其特征在于，所述卫星导航信号模拟部件内部设有用于动态测试的载体的运动轨迹数据。

7.根据权利要求1-6任一项所述的动中通天线模拟测试系统，其特征在于，所述载体运动模拟平台采用两轴转台、三轴转台或者斯图尔特平台。

8.一种动中通天线模拟测试方法，利用如权利要求1-7任一项所述的动中通天线模拟测试系统进行测试，其特征在于，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的动中通天线模拟测试方法，其特征在于，所述通过检测所述信标信号判断所述动中通天线的对星准确度，包括：

10.根据权利要求8所述的动中通天线模拟测试方法，其特征在于，所述姿态运动模式包括车载运动模式、船载运动模式和机载运动模式。

技术总结
本申请提供了一种动中通天线模拟测试系统及方法，属于卫星通信技术领域，系统包括测试上位机、卫星导航信号模拟部件、信标信号发射部件、载体运动模拟平台和信标接收机，动中通天线分别与载体运动模拟平台和信标接收机连接，测试上位机对各部分进行控制，卫星导航信号模拟部件用于发射卫星导航信号，信标信号发射部件用于发射信标信号，载体运动模拟平台用于模拟载体的姿态变化实现动态测试，动中通天线用于根据卫星导航信号在载体运动模拟平台上进行与信标信号发射部件之间的波束对星，信标接收机用于接收信标信号并根据信标信号判断动中通天线的对星准确度。本申请的方案降低了动中通天线测试成本，提高测试便捷性。

技术研发人员：于斌,甄浩川,黎宁,杨波,张健,李靖,杨大为
受保护的技术使用者：北京华龙通科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17