虹科教您 | 虹科帶您了解什么是GNSS測(cè)試？

介紹

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GPS/GNSS信號(hào)無(wú)處不在，低成本和高性能使現(xiàn)在越來(lái)越多設(shè)備都會(huì)安裝GNSS接收器，而能夠在多個(gè)頻率上傳輸信號(hào)的多個(gè)GNSS星座，以及不同的GNSS精度都是在選擇GNSS接收器時(shí)需要考慮的因素。

接收器的集成方式會(huì)對(duì)產(chǎn)品性能產(chǎn)生重要影響，同時(shí)還需要確保系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生干擾GNSS接收的噪聲。虹科Orolia GNSS模擬器是GNSS測(cè)試的最佳方案，它允許在模擬環(huán)境中對(duì)具有GNSS接收器的設(shè)備進(jìn)行可重復(fù)性測(cè)試。

GNSS測(cè)試

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基本的GNSS測(cè)試，即GNSS接收器的關(guān)鍵性能測(cè)試，包括：

首次定位時(shí)間（TTFF）

這是接收器報(bào)告其計(jì)算的日期、時(shí)間和位置（定位）所需的時(shí)間量，通常以秒為單位。該時(shí)間是從接收器重置到接收器報(bào)告定位的時(shí)間。不同類型的復(fù)位可在任何接收器上執(zhí)行：冷啟動(dòng)、熱啟動(dòng)。

當(dāng)執(zhí)行冷啟動(dòng)時(shí)，接收器內(nèi)存被清除，接收器必須在不使用任何保存信息的情況下執(zhí)行計(jì)算。刪除有關(guān)衛(wèi)星星座（歷書）、每顆衛(wèi)星的精確軌道和時(shí)鐘數(shù)據(jù)（星歷）以及日期、時(shí)間和位置的數(shù)據(jù)。接收器上的冷復(fù)位通常不通過(guò)關(guān)閉設(shè)備的電源來(lái)執(zhí)行，而是需要向接收器發(fā)送單獨(dú)的命令。首次定位時(shí)間在冷復(fù)位時(shí)最長(zhǎng)。

熱重啟（warm reset）通常通過(guò)關(guān)閉設(shè)備電源，然后重新啟動(dòng)來(lái)執(zhí)行。熱重啟將歷書信息保留在內(nèi)存中，并刪除星歷以及日期、時(shí)間和位置信息，這允許接收器比冷復(fù)位更快地獲得定位。

當(dāng)GNSS接收暫時(shí)中斷（例如通過(guò)隧道），然后再次開始接收時(shí)，這稱為熱重置（hot reset）。接收器保留所有存儲(chǔ)的信息（歷書、星歷、日期/時(shí)間、位置），并可以快速獲得定位。

對(duì)于用戶必須盡快獲得位置或時(shí)間信息的應(yīng)用程序，例如，對(duì)于用于汽車儀表板導(dǎo)航的GNSS接收器來(lái)說(shuō)，在獲得定位之前是無(wú)法提供行駛方向的。而對(duì)于固定應(yīng)用中的定時(shí)接收器而言，更長(zhǎng)的TTFF則并不重要。

定位精度

通過(guò)比較來(lái)自虹科Orolia GNSS模擬器的數(shù)據(jù)與接收器報(bào)告的位置數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)量位置精度，并在不同的運(yùn)動(dòng)軌跡和/或在不同的位置進(jìn)行測(cè)量。

位置精度測(cè)試通常包括在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)行測(cè)試，并每隔一段時(shí)間收集位置誤差（例如：運(yùn)行測(cè)試一小時(shí)，然后每秒收集測(cè)量數(shù)據(jù)）。虹科Orolia GNSS模擬器可以實(shí)時(shí)進(jìn)行精度測(cè)試，在測(cè)試后再進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

定時(shí)精度

通過(guò)比較來(lái)自虹科Orolia GNSS模擬器的每秒1脈沖信號(hào)（1PPS）與被測(cè)接收器生成的1PPS信號(hào)，來(lái)執(zhí)行定時(shí)精度測(cè)試。使用時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器或示波器可以確定接收器的定時(shí)精度，與定位精度測(cè)試一樣，測(cè)量值需要在一段時(shí)間內(nèi)每秒收集一次。

靈敏度

接收器靈敏度是GNSS信號(hào)能夠具有的最低功率電平，GNSS接收器能夠鎖定這些信號(hào)并繼續(xù)跟蹤。靈敏度有兩種重要類型：捕獲和跟蹤。

捕獲靈敏度是接收機(jī)第一次鎖定GNSS信號(hào)所需的功率電平；跟蹤靈敏度是接收機(jī)在捕獲后保持跟蹤信號(hào)所需的功率電平。信號(hào)的獲取需要比維持跟蹤所需電平更高的功率電平。

GNSS誤差

自然環(huán)境中存在著一些會(huì)影響這些基本測(cè)試結(jié)果的干擾因素，所以要獲取準(zhǔn)確結(jié)果，在模擬真實(shí)運(yùn)行的環(huán)境中測(cè)試設(shè)備是非常重要的。

當(dāng)GNSS信號(hào)從衛(wèi)星傳輸?shù)浇邮掌鲿r(shí)，它會(huì)穿過(guò)電離層和對(duì)流層，選擇用于測(cè)試的任何模擬器都應(yīng)能夠設(shè)置大氣模型并添加誤差，以便可以在不同的誤差條件下測(cè)試接收器設(shè)備。當(dāng)來(lái)自衛(wèi)星的信號(hào)從物體或地面反射并導(dǎo)致主信號(hào)的多個(gè)回波到達(dá)接收器時(shí)，就會(huì)發(fā)生多徑，多徑可以在任何環(huán)境中發(fā)生，建筑物越密集，多徑發(fā)生的次數(shù)就越多。當(dāng)附近有發(fā)射機(jī)以干擾GNSS的頻率發(fā)射時(shí)，就會(huì)發(fā)生局部射頻干擾。干擾可以始終存在或隨機(jī)發(fā)生，所以需要測(cè)試地面附近重要應(yīng)用操作設(shè)備的接收器性能，以避免干擾帶來(lái)的影響。

干擾對(duì)接收機(jī)的影響與射頻干擾相同，但由于干擾旨在干擾GNSS接收機(jī)，影響可能會(huì)更大；欺騙是通過(guò)向接收器發(fā)送類似GNSS的信號(hào)，試圖欺騙GNSS接收器，使其認(rèn)為自己位于不同的位置。

總結(jié)

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GPS/GNSS信號(hào)應(yīng)用廣泛，根據(jù)應(yīng)用和環(huán)境情況，可以確定測(cè)試中最重要的內(nèi)容。虹科提供了重要的高級(jí)模擬工具，能夠?qū)崿F(xiàn)不同的測(cè)試功能與要求，以幫助任何GNSS設(shè)備在任何環(huán)境下都能夠穩(wěn)健運(yùn)行。

虹科是在各細(xì)分專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的資源整合及技術(shù)服務(wù)落地供應(yīng)商。虹科憑借其先進(jìn)的測(cè)試測(cè)量方案十年前已經(jīng)進(jìn)入射頻微波測(cè)試領(lǐng)域，虹科衛(wèi)星與無(wú)線電通信事業(yè)部專注于無(wú)線通信及測(cè)試領(lǐng)域，主要面向無(wú)線電監(jiān)測(cè)與偵察機(jī)構(gòu)、無(wú)線測(cè)試系統(tǒng)集成商、地面站系統(tǒng)集成商、車聯(lián)網(wǎng)無(wú)線通信部門等用戶， 提供緊湊便攜式無(wú)線電頻譜監(jiān)測(cè)與分析、射頻產(chǎn)線測(cè)試解決方案，衛(wèi)星通信信號(hào)監(jiān)測(cè)與地面信號(hào)分配方案，無(wú)線網(wǎng)橋與車載天線解決方案，GNSS仿真模擬等。事業(yè)部所有成員都受過(guò)國(guó)內(nèi)外專業(yè)培訓(xùn)，并獲得專業(yè)資格認(rèn)證，平均5年+的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和水平一致贏得客戶極好口碑。我們的用戶群體包括衛(wèi)星地面站系統(tǒng)集成商，無(wú)線電監(jiān)測(cè)與偵察機(jī)構(gòu)，信息情報(bào)機(jī)構(gòu)，技術(shù)監(jiān)視對(duì)抗機(jī)構(gòu)，電信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商，廣播公司。

此外，我們積極參與中國(guó)無(wú)線電協(xié)會(huì)、雷達(dá)行業(yè)協(xié)會(huì)等行業(yè)協(xié)會(huì)的工作，為推廣先進(jìn)技術(shù)的普及做出了重要貢獻(xiàn)。至今，我們的目標(biāo)是為中國(guó)衛(wèi)星與無(wú)線電通信事業(yè)貢獻(xiàn)力量。使其成長(zhǎng)為無(wú)線通信行業(yè)的最佳合作伙伴。

審核編輯 黃昊宇