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摘要：随着我国北斗导航系统的建设，目前我国的导航接收机种类繁多，不同类型的接收机技术水平也不尽相同。通过测试证明，导航接收机（即用户机器）在功能、性能和可靠性条件下存在测试不完全和评价偏差的问题，因此用户机器的性能测试越来越受到重视。其中最具代表性的是美国的GPS接收机测试系统，它可以模拟接收机在房间内各种环境条件下接收到的导航信号，从而实现对导航接收机的全面高精度测试和评价。
关键词：导航接收机；自动测试；异常处理机制；评估技术；
目前，我国的导航接收机种类繁多，不同类型的接收机技术水平也不尽相同。结合自动测试控制的目标，采用脚本化实验项目模板技术和异常处理机制实现了测试控制的自动化。实时评价通过科学合理地把握接收机各项功能性能指标的定义，选择科学合理的算法，实现对测试结果的实时评价。通过对自动测试控制和实时评估技术的研究，实现了各种接收机在规定条件下的功能和性能测试，并对接收机在不同阶段的技术状态进行评估。
一、北斗导航系统概述
1.北斗导航系统的特点。（1）定位精度：通过设计，北斗2导航系统的定位精度与GPS定位精度接近。特别是在北斗采用了差分定位技术后，其定位性能有了很大的提高，精度可以达到厘米的水平。（2）定时精度：北斗导航系统的定时功能是其主要特点之一，主要包括单向定时和双向定时。系统将不断向接收机发送相关信息，用户可以对北斗卫星系统进行定时校正和时差校正。（3）通信功能：北斗卫星具有双向短信通信功能，用户不仅可以接收卫星定位信号，还可以发送信号。用户通常可以向其他用户、地面控制站等发送定位信息。这是定位和发送用户信息的一个更重要的功能。这在其他当前的定位系统中是不可用的。
2.精密定位技术的国内外研究现状。目前在国内，中国国家测绘局测绘开始建立永久的GPS跟踪站，它主要用于精确定位、动态监测、等，第一次网络RTK技术精确定位的城市是深圳，与歌珥系统，定位误差只有3厘米，而且在北京、武汉、海南、上海和其他城市在中国也有跟踪站同时，常规的区别，广域差分、后处理、精密定位等服务，但单频接收机仍占主导地位。随着我国北斗卫星导航系统的不断完善，国内也有不少学者对北斗卫星精确定位服务系统进行了研究。国内大部分CORS系统不支持北斗系统，一些地区已经建立了北斗CORS实验网络，对北斗高精度定位技术进行研究。同时，北斗RTK技术也在淮南煤矿入驻、农业精密自动化操作、军事等领域得到了应用。在国外一些发达国家，如美国、韩国、德国等，RTK技术已经得到了测试和推广，在日本东京已经有6个网络RTK系统基准站。在极端电离层条件下，网络定位精度还只有3厘米，而且网络还在不断扩大，很快就会成为全国性RTK网络。
二、北斗导航系统伪距差分定位技术及算法
1.北斗导航系统伪距离差分定位技术。北斗卫星导航系统采用的是无线电伪距差分定位技术，将伪距测量信号进行测距，将伪距测量信号进行测距传输，测距码的传输原理为：从卫星接收机捕获时间t1信号，捕获信号的同时，根据接收机的时钟来创建一个相同的卫星信号测距信号，接收机的时间坐标翻译，直到与卫星信号相关联，然后停止运动，运动时间长度Δt，光传播的传播延迟倍时间t的伪卫星到接收机之间的距离。伪距不是实际的卫星和接收机之间的距离，在实际过程中，传播的各种因素的总和的实际距离产生各种各样的错误，实际距离之间的差异，因此被称为伪距，常用来表示p，伪距误差的主要因素有：卫星时钟误差，接收机时钟误差，和各种空间传播错误如电离层，对流层，等等。伪距离定位公式可表示为：
ρ=r+δtu-δt（r）+I+T+ε
2.北斗伪距离定位算法。（1）改进的伪距离解模型。最小二乘迭代法和位置偏差变量的卡尔曼滤波方法相互结合，以避免最小二乘定位精度较低，卡尔曼滤波迭代，初始位置的特征敏感等缺点，但应进一步提高伪距定位精度，也可以直接使用探测器位置作为状态变量，并结合L - M算法修改。（2）最小二乘迭代法。最小二乘迭代法是最常用的线性解决方案方法，接收机位置计算模型是一个非线性模型，所以我们必须使用泰勒级数展开方法线性化模型，最小二乘迭代法的基本原理来解决最优解决方案是减少误差的平方和。利用该方法计算接收机位置的步骤如下：首先根据四颗卫星的位置得到四个伪距离方程；其次，将得到的四个伪距离方程按泰勒级数展开进行线性化，得到线性化公式；第三，确定其初始近似位置为原点，将初始坐标代入伪距离接收机的坐标系中进行计算。最后用线性化后的相关公式计算出该公式。得到了四个偏差值和初始位置，并将其相加得到接收机的位置，然后迭代，直到得到一个历元解。（3）改进的卡尔曼滤波方法。类似于最小二乘方法，卡尔曼滤波可以被称为线性估计方法，但是算法的去噪能力和计算效率优于最小二乘迭代法，是一种最优估计技术，使用测量方程和状态方程来计算处理，使得统计估计误差最小，由于卡尔曼滤波的优点，卫星导航和定位算法具有良好的性能，并能提高卫星定位的可靠性、精度和稳定性。由于北斗定位信息求解过程是非线性的，卡尔曼滤波无法进行最优估计，因此在使用前需要通过线性化将非线性系统转化为线性系统，并直接对伪距离方程进行线性化。
三、导航接收机评估方法分析
1.一种评估误码率和灵敏度的方法。误码率和灵敏度测试的核心问题是测试接收机不同信号级别下导航信息接收的误码率。因此，本测试的软件解决方案的重点是对导航信息进行解调和比较。开始测试后，测试控制模块接收用户的机器和数据仿真软件电台报道信息，处理数据时，导航，电力传输首次通过评估模块和复制报告子系统的电缆（接收器），然后开始处理导航接收机报告消息，然后电缆周内的帧秒计数和解调处理帧数，在这一点上，和数据解调仿真软件的导航信息，找到相同的子帧的电缆，与用户导航电文，根据处理，计算误码率用户信息，最后，计算结果存储在数据库中，并生成报告显示比特误码率测试报告格式。误码率和灵敏度的评估流程图如图1所示。
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图1误码率和灵敏度实时评估过程图
2.一种测距精度评估算法。启动后，测试控制模块接收几个模仿和接收器软件提交的数据信息，数据信息包含信道号，时代的伪距测量和卫星数字接收机时钟，评价模块的系统调度下开始，处理使用通道时代的伪距测量，根据接收器来接收时钟误差和时代信息，使用插值算法，计算伪奥兰治的理论值；并开始计算各通道的伪距离测量结果；然后计算各通道的伪距离测量精度。最后完成了评价结果的存储和测试报告的生成。
3.其他实时评估方法。实时评估输出第二信号精度、双向零值、BPSK相位调制偏差和载波抑制、单向器件延迟，对样本值进行平均，并将平均值与指标要求进行比较。对带外辐射功率、首次捕获时间和非锁定捕获时间的实时评估使测试数据最大化，并将最大值与指标要求进行比较。
总之，导航接收机自动测试控制与评估技术分析，根据不同的测试项目，完成了对接收机功能和性能的测试，并可以评估接收机各项指标是否合格，并自动生成测试报告。这项研究能促进更多的测试标准和规范的实现导航接收器，为未来的发展提供强有力的保证导航接收器和导航接收器的生产，促进的技术水平和质量的提高中国的接收器，从而有效地确保设备的作战效能。
参考文献：
[1]韩强，北斗导航系统的发展应用问题研究.2018..
[2]罗海莹.浅谈导航接收机自动测试控制与评估技术研究.2019.