衛(wèi)導(dǎo)電子：用先進(jìn)的仿真、測(cè)試技術(shù)為導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展保駕護(hù)航

史樂杰

（長(zhǎng)沙市衛(wèi)導(dǎo)電子科技有限公司，長(zhǎng)沙 410003）

1 引言

當(dāng)前，北斗導(dǎo)航產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、研發(fā)和生產(chǎn)均需要依靠導(dǎo)航信號(hào)源。與對(duì)天實(shí)測(cè)相比較，信號(hào)源測(cè)試的方式克服了不可重復(fù)、不可控制等缺點(diǎn)，是導(dǎo)航產(chǎn)品測(cè)試的首選設(shè)備。長(zhǎng)沙市衛(wèi)導(dǎo)電子科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱衛(wèi)導(dǎo)電子）作為國(guó)防科大先進(jìn)衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心的成員之一，與國(guó)防科大長(zhǎng)期緊密合作，專注于衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)仿真、測(cè)試技術(shù)研究，測(cè)試設(shè)備生產(chǎn)與銷售，目前已形成各類導(dǎo)航信號(hào)源、數(shù)據(jù)采集回放系統(tǒng)、軟件接收機(jī)和生產(chǎn)檢定測(cè)試系統(tǒng)等一系列衛(wèi)星導(dǎo)航終端測(cè)試產(chǎn)品，著力為我國(guó)導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展保駕護(hù)航。

2 面向需求，不斷突破創(chuàng)新

衛(wèi)導(dǎo)電子的信號(hào)源系列產(chǎn)品除衛(wèi)星軌道、大氣時(shí)延誤差、多徑以及用戶軌跡等基本功能的仿真外，還針對(duì)不同需求，可進(jìn)行以下相應(yīng)測(cè)試：

（1）針對(duì)北斗的主動(dòng)定位功能，可進(jìn)行RDSS測(cè)試。除北斗一代常見的RDSS用戶機(jī)，北斗二代還會(huì)有更多的RDSSRNSS雙模和多模用戶機(jī)類型。衛(wèi)導(dǎo)電子作為國(guó)防科大導(dǎo)航研發(fā)中心的戰(zhàn)略合作伙伴，系統(tǒng)地掌握了從北斗一代到北斗二代RDSS各類終端的測(cè)試技術(shù)，具備全系列的RDSS測(cè)試解決方案。國(guó)防科大導(dǎo)航研發(fā)中心作為國(guó)內(nèi)最早從事也是目前最全面參與北斗系統(tǒng)研發(fā)工作的相關(guān)單位，研制出世界上首臺(tái)RDSS測(cè)試設(shè)備。當(dāng)前，衛(wèi)導(dǎo)電子的RDSS測(cè)試設(shè)備已經(jīng)從原來(lái)的六波束發(fā)展到十波束，同時(shí)增加了SL轉(zhuǎn)發(fā)器和程控電源等選件，能夠在閉環(huán)驗(yàn)證自身信號(hào)正確性的基礎(chǔ)上支持RDSS接收機(jī)的各項(xiàng)功能、性能指標(biāo)測(cè)試要求。

（2）針對(duì)研發(fā)調(diào)試、生產(chǎn)檢驗(yàn)的要求，可進(jìn)行閉環(huán)自動(dòng)測(cè)試。衛(wèi)導(dǎo)電子最新的測(cè)試評(píng)估軟件NavTest通過標(biāo)準(zhǔn)化接口實(shí)現(xiàn)控制計(jì)算機(jī)和導(dǎo)航信號(hào)源、頻譜儀、時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器等測(cè)試儀器的通信，通過串口實(shí)現(xiàn)控制計(jì)算機(jī)和被測(cè)設(shè)備間的通信。采用標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法，利用控制計(jì)算機(jī)完成對(duì)測(cè)試儀器和被測(cè)設(shè)備的設(shè)置與操作，按照規(guī)范的測(cè)試大綱把測(cè)試步驟程序化、規(guī)范化、自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)測(cè)試控制與流程的自動(dòng)化。通過采用多線程技術(shù)和優(yōu)化測(cè)試用例，系統(tǒng)能夠同時(shí)進(jìn)行多個(gè)設(shè)備的并行快速測(cè)試，實(shí)現(xiàn)測(cè)試的高效化。依據(jù)現(xiàn)有規(guī)范對(duì)各種測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，采用模式識(shí)別技術(shù)對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行智能判讀，并且能夠?qū)y(cè)試結(jié)果按照模板格式生成測(cè)試結(jié)果報(bào)表，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)評(píng)估的自動(dòng)化和測(cè)試報(bào)表的自動(dòng)生成。

（3）針對(duì)抗干擾接收機(jī)需求，可進(jìn)行抗干擾功能驗(yàn)證。衛(wèi)導(dǎo)電子在充分調(diào)研國(guó)內(nèi)外抗干擾測(cè)試技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了直接數(shù)字化陣列信號(hào)生成的方式，模擬陣列的導(dǎo)航信號(hào)與干擾信號(hào)，直接對(duì)陣列抗干擾接收機(jī)進(jìn)行測(cè)試。公司最新推出的陣列導(dǎo)航信號(hào)源NSS8700，具備四波束或七波束的陣列信號(hào)仿真功能，可動(dòng)態(tài)調(diào)整信號(hào)功率、射頻信號(hào)相位和干擾信號(hào)相位等，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)與干擾的到達(dá)角（DOA）連續(xù)可調(diào)。相比于國(guó)外的射頻陣列和中頻陣列等的生成模式，具備技術(shù)先進(jìn)、設(shè)備簡(jiǎn)化、成本與代價(jià)均較低的特點(diǎn)。

（4）針對(duì)高精度監(jiān)測(cè)接收機(jī)、地面站接收終端等測(cè)試需求，可進(jìn)行高精度、多系統(tǒng)和新體制的功能驗(yàn)證。監(jiān)測(cè)接收機(jī)的測(cè)量精度達(dá)到厘米級(jí)，與普通用戶機(jī)的定位精度為10米相比，高了幾個(gè)數(shù)量級(jí)，同時(shí)除了要接收北斗的信號(hào)，還會(huì)接收GPS、GLONASS和Galieo的信號(hào)，另外考慮到GNSS體制的不斷演進(jìn)，各系統(tǒng)的調(diào)制方式，信號(hào)頻點(diǎn)等也在不斷調(diào)整。衛(wèi)導(dǎo)電子推出的NSS8000信號(hào)源，偽距精度可以達(dá)到0.05米，最多可以支持4系統(tǒng)12頻點(diǎn)的配置，便于擴(kuò)展和改動(dòng)，可以為導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)和發(fā)展搭建一個(gè)良好的先驗(yàn)性測(cè)試平臺(tái)。

（5）根據(jù)用戶需求，提供不斷的技術(shù)支持與增值服務(wù)。當(dāng)前，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)還處在建設(shè)階段，系統(tǒng)的各種信號(hào)體制、誤差模型、接口協(xié)議、測(cè)試流程等都會(huì)不停的變動(dòng)升級(jí)；同時(shí)，像GPS等GNSS系統(tǒng)也在不斷進(jìn)行現(xiàn)代化改造。衛(wèi)導(dǎo)電子通過與國(guó)防科大導(dǎo)航研發(fā)中心的合作能夠第一時(shí)間掌握北斗的發(fā)展動(dòng)態(tài)，及時(shí)為用戶提供升級(jí)服務(wù)，響應(yīng)用戶在測(cè)試中遇到的各種問題。另外，衛(wèi)導(dǎo)電子還可以將測(cè)試過程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和加工，把處理的結(jié)果反饋給用戶，方便用戶快速的定位問題，為用戶創(chuàng)造附加價(jià)值。

3 合作共贏，打造完美測(cè)試解決方案

公司最早與國(guó)防科大導(dǎo)航研發(fā)中心進(jìn)行合作，雙方制定了戰(zhàn)略合作計(jì)劃，并簽署協(xié)同創(chuàng)新中心組建協(xié)議。合作中，采用公司提供場(chǎng)地、資金，導(dǎo)航中心提供技術(shù)、產(chǎn)品的方式，共同進(jìn)行衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)仿測(cè)試設(shè)備，以及相關(guān)軟件、模塊和整機(jī)產(chǎn)品的研制、生產(chǎn)和售后工作。合作以來(lái)，先后聯(lián)合研制了NSS8000，NSS6000，NSS4000等系列高性能衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器，完成了測(cè)試評(píng)估軟件NavTest等增值軟件的設(shè)計(jì)開發(fā)，形成了整套的測(cè)試系統(tǒng)集成解決方案，取得了豐碩的成果。

面對(duì)組合導(dǎo)航測(cè)試的需求，公司主動(dòng)出擊，先后與國(guó)防科大機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院相關(guān)研究人員合作，研發(fā)了組合導(dǎo)航仿真信號(hào)源NSS8500；又與武漢大學(xué)合作，測(cè)試和驗(yàn)證了組合導(dǎo)航仿真功能的正確性。目前，在通用的導(dǎo)航信號(hào)源基礎(chǔ)上，通過增加慣導(dǎo)仿真組件就可以實(shí)現(xiàn)慣導(dǎo)與衛(wèi)星導(dǎo)航的聯(lián)合仿真，代價(jià)較低，設(shè)備也不復(fù)雜。

考慮到導(dǎo)航終端的測(cè)試既要進(jìn)行有線測(cè)試，還要進(jìn)行整機(jī)無(wú)線測(cè)試，衛(wèi)導(dǎo)電子與深圳睿眾和南京曼杰科等暗室生成廠商等簽署了合作協(xié)議。當(dāng)前，衛(wèi)導(dǎo)電子的無(wú)線快測(cè)系統(tǒng)中就采用了睿眾的高性能移動(dòng)暗室Rayzone1800B，在保證測(cè)試的靈活和便捷的同時(shí)，還具備速度快與精度高等特點(diǎn)。通過相關(guān)協(xié)議，衛(wèi)導(dǎo)電子可以集成當(dāng)前業(yè)界內(nèi)最先進(jìn)的暗室測(cè)試方法，為系統(tǒng)打造無(wú)線測(cè)試平臺(tái)提供了保障。

北斗系統(tǒng)建設(shè)和導(dǎo)航終端的發(fā)展都將迎來(lái)一個(gè)高峰期，如何為導(dǎo)航產(chǎn)品的質(zhì)量和導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的發(fā)展保駕護(hù)航，這是擺在眼前的一個(gè)問題。衛(wèi)導(dǎo)電子通過不斷的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合研發(fā)的一系列導(dǎo)航信號(hào)源產(chǎn)品為解決這個(gè)問題提供了一定保障。相信通過各方的不斷努力，北斗的產(chǎn)品會(huì)更加成熟，北斗的應(yīng)用也會(huì)更加推廣，我國(guó)的衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路也更加值得期待。

[1] 謝金石.北斗導(dǎo)航信號(hào)源發(fā)展現(xiàn)狀分析[J].全球定位系統(tǒng)，2012.05.

[2] 呂志成.高動(dòng)態(tài)衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器軟件研究[D].國(guó)防科技大學(xué)四院，2006.11.