[发明专利]一种转发式GNSS动态测量精度测试评估方法

说明书

一种转发式GNSS动态测量精度测试评估方法，选取待测GNSS测量系统真实运动载体作为运动测试平台，并利用卫星导航信号转发器在运动载体上构建卫星导航信号转发环境，使待测GNSS测量系统流动站与比对测量接收机获取的实时位置信息等效在转发天线的安装处；然后设计载体运动环境并布设基准站网，使比对测量接收机距离基准站更近，以保证获取更高精度的位置基准值；动态试验结束后，利用测试数据插值后获取时间对齐条件下的待测GNSS测量系统流动站的实时位置基准值，将GNSS测量系统流动站的实时测量值与基准值比对后得到待测GNSS测量系统的动态测量精度。

技术领域

本发明属于GNSS终端测试技术领域，尤其适用于各类车载、机载GNSS高精度测量系统的动态测量精度的测试评估。

背景技术

随着世界四大主要导航系统(中国北斗系统、美国GPS系统、俄罗斯格洛纳斯系统、欧洲伽利略系统)的逐步建设发展，导航产业应用已经越来越广泛。由于GNSS单点定位精度在米级，当前研制基于载波相位差分技术的GNSS测量系统包括基准站和流动站，基准站放置于已知点位提供载波相位差分信息，流动站安装于运动载体并接收差分信息实时解算位置，该方式可显著提高用户观测结果精度，其动态测量精度可达到厘米级，标称精度最高为10mm+1ppm，如何对其测量精度特别是动态条件下的测量精度进行测试评估是当前GNSS终端测试技术领域的一个技术难题。

GNSS动态测量精度测试评估的关键在于构建真实的载体运动环境和提供高精度比对基准，目前国内外已知的测试评估方法可归纳为下述三种。

第一种是基于仿真系统的模拟载体运动测试评估法，即利用模拟系统仿真生成具有动态特征的卫星导航模拟信号，在微波暗室内，对GNSS测量系统的动态测量精度进行测试评估。由于GNSS测量系统的流动站并未处于实际的运动状态，该测试评估方法的准确性和可信性较低，只适用于工程样机研制阶段的功能性验证，无法准确评估GNSS测量系统真实的动态测量精度水平。

第二种是基于机械轨道的模拟载体运动测试评估法，即采用现代工业技术建设带有位置传感器的运动轨道，在室外模拟载体运动，对GNSS测量系统的动态测量精度进行测试评估。由于运动轨道建设难度大、成本高，该方法一般仅能够模拟简单的低动态直线或圆周等运动状态，与运动载体的实际动态特征相差较大，只适用于GNSS测量系统动态性能的科研分析，无法准确评估GNSS测量系统真实的动态测量精度水平。

第三种是基于姿态测量的真实载体运动测试评估法，即将GNSS测量系统的流动站与比对设备按预先设计的相对关系固定放置于运动载体上，比对设备实时获取高精度位置和姿态信息，通过坐标转换可得到GNSS测量系统流动站的实时位置基准值，与GNSS测量系统流动站的实际测量值相比较即可评估其动态测量精度。该方法的关键在于基准设备获取姿态信息，目前主要采用摄影法或全站仪法，需专门研制比对设备，且对场地光学通视、姿态测量设备的动态性能以及时间同步要求较高，且工程实施难度较大，难以推广。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种转发式GNSS动态测量精度测试评估方法。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种转发式GNSS动态测量精度测试评估方法，选取待测GNSS测量系统真实运动载体作为运动测试平台，并利用卫星导航信号转发器在运动载体上构建卫星导航信号转发环境，使待测GNSS测量系统流动站与比对测量接收机获取的实时位置信息等效在转发天线的安装处；然后设计载体运动环境并布设基准站网，使比对测量接收机距离基准站更近，以保证获取更高精度的位置基准值；动态试验结束后，利用测试数据插值后获取时间对齐条件下的待测GNSS测量系统流动站的实时位置基准值，将GNSS测量系统流动站的实时测量值与基准值比对后得到待测GNSS测量系统的动态测量精度；具体步骤如下：

步骤一测试设备的选取

测试设备包括：比对测量接收机、卫星导航信号转发器、运动载体和时间测量装置；