[发明专利]一种转发式GNSS动态测量精度测试评估方法

摘要

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。

主权项

1.一种转发式GNSS动态测量精度测试评估方法，其特征在于：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；比对测量接收机包括配套基准站和后处理软件，选取要求有三点：一是其动态测量精度不低于待测GNSS接收机，不低于10mm+1ppm，以确保提供高精度位置基准值；二是定位输出频率不低于待测GNSS接收机，不低于10Hz，以确保获取足够的位置基准值数据；三是其采用的卫星导航系统区别于待测GNSS接收机，以减少电离层延迟、对流层延迟、多路径效应引起的共同系统误差，确保测试的准确性；卫星导航信号转发器由主机、接收天线和发射天线组成，选取要求有两点：一是转发器支持包括待测GNSS测量接收机和比对测量接收机工作频段，以保证待测GNSS测量系统流动站与比对测量接收机能够正常工作；二是接收天线的天线相位中心偏差不大于1mm，以保证待测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；运动载体选取待测GNSS测量系统规定要求安装的真实运动载体或相似载体，但运动状态应保持一致，以确保测试的真实性；时间测量装置测量精度不低于1μs，以保证由时间测量引起的位置偏差不超过1mm；步骤二 构建卫星导航信号转发环境将卫星导航信号转发器接收天线安装于运动载体上，发射天线和主机安装于运动载体内部，将室外实际卫星导航信号转发至运动载体内部；GNSS测量系统流动站与比对测量接收机放置于运动载体内部，运动载体内部形成屏蔽暗室，以消除外部信号的影响和保证测试的可靠性，通过无线接收转发后的卫星导航信号进行测量定位，根据卫星导航测量与定位原理，此时待测GNSS测量系统流动站与比对测量接收机测量获取的位置信息实际上分别位于对应的卫星导航信号转发器接收天线相位中心处，由于卫星导航信号转发器接收天线的相位中心偏差不大于1mm，上述待测GNSS测量系统流动站与比对测量接收机对应的两处天线相位中心可近似为同一位置即转发天线安装处；步骤三 设计载体运动环境和基准站网根据待测GNSS测量系统流动站速度、加速度运动状态要求，设计与之相适应的载体典型运动环境；基准站网由不少于2个基准站接收机组成，其中一个基准站部署在与运动载体相距20~30km，用于为待测GNSS测量系统流动站提供载波相位差分信息；其余基准站部署在与运动载体相距1km内，用于为比对测量接收机提供载波相位差分信息；所有基准站接收机所在已知位置信息通过预先的大地测量技术获得，相对精度可达到毫米级；根据载波相位差分测量原理，由于比对测量接收机与基准站距离更近，其测量解算得到的位置信息精度更高；步骤四 时间对齐与比对评估利用时间测量装置读取待测GNSS测量系统流动站和比对测量接收机输出的秒脉冲输出信号，测量得到由不同卫星系统和不同工作频段天线转发时延引起的GNSS测量系统流动站和比对测量接收机之间的时间偏差；利用测试数据插值计算得到时间对齐条件下的待测GNSS测量系统流动站的位置测量值与基准值，统计待测GNSS测量系统流动站在以位置基准值为站心的东北天坐标系下的动态测量精度。