[发明专利]通信与高精度三维定位一体化模块的测试方法和装置

说明书

本发明公开了一种通信与高精度三维定位一体化模块的测试方法和装置。本发明装置包括一体化模块、终端路由、后台显示终端、测试辅助设备，该装置搭建测试环境，通过设置通一体化模块的本地IP地址、主从属性、传输模式、工作频段等属性，实现对其相对测距精度、室内相对定位精度、室内外三维定位无缝切换能力、室内外绝对定位精度和协同定位能力、网络自适应能力、最大通信速率、传输距离、全网端到端通信能力以及单跳时延的性能测试。该方法适用于室内和室外两种定位情景，能够有效的观测室内外两种环境无缝切换时的定位和通信情况；并将通信测试与定位测试相结合，实现了两个领域的同时测试，有效的降低了测试成本，提升了测试效率与灵活性。

技术领域

本发明涉及通信、导航与定位领域，尤其涉及一种通信与高精度三维定位一体化模块的测试方法和装置。

背景技术

目前现有的通信、定位模块测试方法，对通信测试和定位测试分开进行。对通信自组网系统的性能测试，需要大量手动操作，使用多种硬件设备及测试软件进行模块的配置并进行传输速率、传输带宽、丢包率等指标的测试；对定位模块的测试，需要利用多种RTK接收装置以及全站仪等设备辅助，通过模块的真实运动进行测试验证，并且模块定位测试一般为室内室外分为两个场景单独进行测试。模块通信测试时，现有的测试方法大多不考虑具体的传输内容。

现有的室内外通信与定位一体化模块测试方法的缺点包括：

一是通信测试和定位测试分开进行测试，且室内室外场景分开进行测试，测试项冗余，操作繁琐，设备设定和性能测试过程较为严苛和复杂，测试工作量大，测试效率低下，测试成本高。

二是定位模块进行测试时，只考虑室内或室外场景，无法在一次测试时同时观察室内室外场景切换时的性能变化。

三是通信模块进行测试时不考虑具体传输内容，单纯的灌包进行各项测试方法不贴合模块使用时的实际环境，测试结果缺乏真实性。

发明内容

为解决现有通信与定位一体化模块测试方法存在的测试工作量大、测试效率低下、测试成本高的问题，本发明公开了一种通信与高精度三维定位一体化模块的测试方法和装置，本发明装置包括一体化模块、终端路由、后台显示终端、测试辅助设备，该装置搭建测试环境，通过设置一体化模块的本地IP地址、主从属性、传输模式、工作频段等属性，实现对其相对测距精度、室内相对定位精度、室内外三维定位无缝切换能力、室内外绝对定位精度和协同定位能力、网络自适应能力、最大通信速率、传输距离、全网端到端通信能力以及单跳时延的性能测试。本测试装置的系统总体方案如图1所示。

所述的一体化模块是测试的主体设备，该模块集成了通信与定位两种功能，同时该模块在测试过程中承担锚节点和侦查节点两种功能角色，且能在两种功能角色之间切换。当该模块作为锚节点时，其实现向外广播自身位置坐标信息的UWB定位基站功能，为侦查节点的精确定位提供支持。当该模块作为侦查节点时，完成实时的自身精确定位功能，上传自身的定位信息至后台显示终端。在该模块中，采用了UWB定位、RTK定位、微惯导定位、气压测高、4G移动通信网定位五种技术来实现无人设备多点协同下的多元融合自适应定位，对五种技术定位数据进行信息融合获得最优定位数据，并能自动选择当前环境精确度最高的定位方法以输出最优定位数据；一体化模块基于自组网通信技术来实现多跳协同通信、网络自适应组网、多子网高速通信等功能，实现蜂群分布式通信，搭建整个测试装置的通信架构，为数据传输服务。

终端路由为各个子网间的通信提供支持，其中每个子网由多个工作频段相同且组网的一体化模块组成，各个子网之间数据通信通过终端路由进行转接，从而实现整体网络间的数据传输；同时各个一体化模块通过多跳协同通信进行数据上报，终端路由汇总各一体化模块的定位信息，并发送至后台显示终端进行显示。

后台显示终端对定位信息和态势进行显示，根据侦查节点地理环境模型，进行实时侦查轨迹的后台显示，具备对一体化模块测量得到的路径轨迹的回放功能。