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摘要：目前，GPS导航定位终端的种类繁多，已经应用于各行各业。一些导航定位终端在功能、性能、可靠性等方面存在测试不完整、评估不准确等一系列问题。因此，它是非常必要的进行全面、准确、标准测试GPS导航和定位终端应用于设备之前，确保其性能符合相应的技术规范，以保证正常、可靠和稳定运行的GPS导航和定位设备。此外，对GPS导航定位设备测试的准确性、全面性、权威性和标准化也有严格的要求。
关键词：GPS导航；定位设备；测试技术；研究；
随着信息技术的日益先进和智能化，GPS作为一种先进的导航技术，在社会的各个领域得到了广泛的应用，并取得了显著的试验效果。对于GPS导航精度测试的质量，主要由GPS定位设备测试来决定。
一、国外研究现状
随着卫星导航技术的飞速发展，国内外已经建立了许多卫星导航接收机测试系统。典型的测试系统主要分为GPS接收机测试系统和伽利略接收机测试系统。每个接收机测试系统根据其任务的不同有其自身的特点。
1.导航导航测试和评估实验室Testand评价实验室（NavTEL）是一种综合性能测试检查GPS导航设备，第746中队在白沙导弹测试领域建立一个完整的卫星/惯性导航系统的室内测试环境，专门为每个卫星导航/惯性导航终端测试和现代导航战的概念和方法。GPS接收器的主要特性测试系统在导航测试和评估实验室如下：它有全面的测试和评价功能，支持多系统、高动态、抗干扰、组合导航、等等，基本上满足的要求全面、高精度室内导航终端的测试和评估。可扩展，支持导航信号的持续升级和导航系统的扩展，支持有线和无线扩展，支持多自适应调零天线终端的测试和评估；测试过程是基于过程和脚本的。通过不断的发展，建立了较为完整的测试评价方法体系。整个测试过程具有规范性、可重复性和可测量性，自动给出评价结果，保证了测试评价的客观性和准确性。
2.德国DLR GPS接收机测试系统。由于空间任务设计对高质量导航和科学数据的需求继续增加，天基GPS接收器的使用也继续增加。天基GPS接收机的选型是一个非常复杂的问题，由于任务要求非常具体，且缺乏统一的制造试验标准。为此，德国航天局（DLR）通过模拟近地轨道航天器接收的信号来评估天基GPS接收器的性能。德国DLR卫星导航接收机测试系统的主要特点是：该系统主要基于模拟器有线测试进行，使用商用导航信号模拟器进行定向开发。利用商用信号源等仪器构建复杂的电磁环境，实现终端测试项目的扩展。注意测试数据的分析和评估，关闭系统的测试和终端。
3.Galileo系统测试了这个系统。由于Galileo系统尚未建成，其应用终端基本处于研发阶段，但从系统建设的角度出发，较早提出了终端测试设备的开发。伽利略测试系统非常重视仿真和测试，对建模和测试评估方案的准确性以及实验室测试验证进行了深入的理论研究。M3Systems公司的ORUS ORUS软硬件环境（Open Receiverfor upgrade Services）是一个完整的软硬件环境，它用于卫星无线电导航信号处理链和特征建模和仿真，同时还可以处理GNSS无线电信号（SIS）。无线电导航接收器（现代GPS，未来伽利略信号）的不同功能被建模和测试使用一个模块化和分层的结构（开放接收器）和相关的软件模块库。
二、GPS导航定位设备测试系统的设计
GPS导航定位设备测试系统的工作原理是在实验室环境中模拟GPS卫星星座、卫星运动特性和实际空间环境特性。在实验室环境中模拟了实际应用中的GPS导航定位设备的典型运动特性，并模拟了GPS导航定位设备在典型运动特性下接收到的动态导航信号。根据GPS导航定位设备测试系统的任务分析，系统主要分为测试控制与评估软件、GPS数据仿真软件、GPS信号仿真源、接口适配器单元、发射天线、通用测试仪器和转台。
1.测试控制和评估软件。在GPS系统测试领域中，控制与评估是关键环节，也是决定测试系统功能运行的关键模块。
在这个阶段，系统需要测试自身的内部测试环境，通过自检有效地判断测试环境和运行条件的具体要求，并以此为基础有效地设计和调整测试内容和执行模式。同时，设计测试评估软件的主要目的是为了更好地为测试系统提供与GPS定位设备相关的数据信息，以及对整体数据进行评估，从而判断和分析定位设备的功能精度。
2.GPS数据模拟软件。在GPS领域中，仿真软件也是一个重要的组成部分，它在很大程度上决定着GPS系统的数据采集和分析。该软件的主要功能是模拟定位系统在不同环境和条件下产生的定位数据。为模拟信号源的确定和定位提供了重要依据。通常情况下，仿真软件的仿真对象主要包括以定位装置为载体的轨迹、数据、星座等重要数据。
3.GPS信号模拟源。模拟源是以GPS信号为载体设计的测试模块。具体是指GPS经过测试系统仿真处理生成的数据。然后，将其重新生成为一个操作，再将操作转换为一条消息，最后形成一个模拟信号。
4.接口适配器。该模块也是GPS定位设备测试系统的重要组成部分，其主要功能对象是卫星信号输出功率。通过接口适配器单元对输出功率进行衰减，实现定位设备测试的运行目的。除可测试信号输出功率外，该模块还具有分支和切换功能。
5.通用测试仪器。在测试系统中，测试仪器的功能非常重要，也是决定GPS定位设备测试质量的关键因素。一般来说，测试仪器种类繁多，如光谱仪器、信号分析仪器、示波器等。测试仪器在测试领域具有功能，具体分为两点。一是对GPS信号进行标定，二是对定位装置的功能指标进行测试。
6.转台。转台在测试系统中起着重要的作用。在GPS领域，转台在定位系统的测试中起着不可替代的作用。正常情况下，在测试过程中，操作者通过3D转台启动被测天线，调整信号方向，确保信号条件符合测试系统的执行要求。同时，操作人员在操作转台时，应合理控制旋转中心，保证每次旋转操作时中心位置不发生变化。这样做的目的是为了使测试结果更加准确，从而提高定位设备的测试质量。
7.微波暗室。微波暗室，主要是依据定位设备测试环境要求，所设定的一项测试模块。因为在GPS定位设备测试过程中，所需要的环境应该是一个可控的环境，而微波暗室恰好能够满足这一测试环境要求。在微波暗室中，操作人员可以重复地对定位设备进行精度测试，从而保证测试结果更加准确。
三、GPS导航与定位设备的测试与评估方法
1.接收误码率测试。误码率是GPS的一个重要测试内容。通过对测试结果的分析，可以有效掌握报文恢复过程中数据出错的概率。在这一部分的测试中，具体的测试方法如下：首先，将定位设备与测试系统连接。然后对定位系统进行仿真，对信号进行仿真。然后利用串口对定位设备运行时产生的信息进行模拟、模拟并输出。最后对接收信号数据产生的错误率进行统计分析。
2.定位精度测试。定位精度是确定GPS定位功能的重要指标。因此，测试人员必须重点加强定位精度测试。一般情况下，对于定位精度的测试，主要从水平仪和高程两方面进行。在这一部分的测试中，具体的操作方法和误码率测试操作基本相同。在评价方面，主要根据水平和高程两种不同的试验指标，采用相应的公式进行评价。
3.速度测量精度测试。与定位精度一样，速度测量精度在GPS测试中也起着同样重要的作用。但在测试环节，操作方法与上述两个测试模块基本相同。在评价方法方面，操作者通常需要对测量速度和标准速度进行比较和分析。
总之，根据GPS系统的现状和技术设计分析，加强GPS系统定位试验，提高导航精度评价，对完善导航系统整体功能，促进我国导航领域的深远发展具有重要意义。因此，相关部门应重视定位设备的检测和评估工作，重点关注误码率、定位、检测等精度，提高GPS定位设备的精度。
参考文献：
[1]张景辉.GPS导航定位设备测试技术研究.2019.
[2]吴丽娟.基于GPS和机器视觉的自主导航定位农机设备研究.2018.