[发明专利]一种多GPS接收机授时精度测试方法

说明书

本发明涉及一种多GPS接收机授时精度测试方法，涉及导航系统技术领域。本发明提供了一种多GPS接收机授时精度测试方法，实现了单个GPS接收机的授时误差和秒脉冲精度分析，以及多GPS接收机的授时精度测试与分析。

技术领域

本发明涉及导航系统技术领域，具体涉及一种多GPS接收机授时精度测试方法。

背景技术

GPS接收机是接收全球定位系统卫星信号并确定地面空间位置的仪器。GPS卫星发送的授时和导航定位信号，是一种可供无数用户共享的信息资源。对于陆地、海洋和空间的广大用户，只要能够拥有接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备，即GPS信号接收机。目前，国内外研发的GPS信号接收机厂家包括Novtel、Trimble、北斗星通、华丽创通、蓝天星空、北京航宇等厂家，不同厂家的性能指标均有差异，目前我公司使用GPS接收机进行授时功能，作为系统的时间基准，为了保证GPS时间连续性和准确定，需要同时对不同厂家的多个GPS接收机授时精度进行测试和对比分析。

在GPS信号接收机模块使用过程中，出现了GPS时间不连续以及时间倒退的现象。因此急需研制一套GPS接收机授时连续性和准确性分析的测试系统，实现单个导航模块和多个导航模块授时连续性和准确性分析，完成导航模块授时性能评价。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何有效评估GPS接收机模块授时性能指标，避免产品缺陷在装机后出现。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多GPS接收机授时精度测试方法，包括以下步骤：

步骤1：将9个GPS天线分别接入1分9的隔直功分器的输入端，将被测的GPS接收机接入GPS数据采集模块并将GPS天线接到各GPS接收机的端口；

步骤2：GPS数据采集模块通过RS-232串口和I/O端口，获取每个GPS接收机输出的GPS时间、PV信号和PPS秒脉冲信号，GPS接收机定位后，也即PV信号有效时，GPS数据采集模块判断PPS秒脉冲信号时间间隔误差，若相邻的秒脉冲信号时间间隔不在995ms～1005ms之间，则判定为PPS秒脉冲信号合格并继续执行下一步骤，否则认为不合格然后结束；

步骤3、GPS数据采集模块将PPS秒脉冲信号合格信息、秒脉冲信号时间间隔信息、GPS接收机定位数据和GPS接收机编号进行组包，并发送给计算机模块；

步骤4：计算机模块接收来自GPS数据采集模块的信息，一方面将原始数据存储在硬盘模块中；另一方面按照协议对信息进行解析，得到GPS时间，并比较同一GPS接收机的GPS时间间隔，若时间间隔大于50ms，则输出GPS时间错误数据，判定GPS时间不连续，打印GPS时间间隔以及GPS接收机编号，否则继续比较下一个GPS接收机的GPS时间间隔直至比较完毕；

步骤5、计算机模块比较多个GPS接收机的定位时间：时间同步的起点为GPS接收机均定位的时刻，按照协议解析GPS时间，并比较不同GPS接收机相同数据包编号的时间信息，如果GPS时间差大于50ns，则输出GPS接收机编号以及异常GPS时间信息，认为对应GPS接收机的授时同步性差。

优选地，步骤5之后还包括：计算机模块通过RS-232串口将GPS接收机编号以及对应的授时精度评价结果输出。

优选地，所述GPS数据采集模块将组包信息通过LBE总线发送给计算机模块。

优选地，所述GPS数据采集模块采用FPGA实现，为每路RS-232的发送和接收各提供1K数据缓存，采用乒乓结构实现数据的无缝对接。

优选地，所述FPGA为赛灵思2V1000系列芯片，实现9路RS-232串口、18路I/O输入以及LBE通讯接口电路。