[发明专利]一种基于无人机的北斗卫星导航系统性能测试装置

说明书

本发明涉及一种基于无人机的北斗卫星导航系统性能测试装置，包括依次电连接的地面差分站、无人机以及北斗卫星导航接收机；无人机上设置有无人机数据链电台、机载处理器以及GPS卫星导航接收机。机载处理器用于根据GPS差分定位数据和GPS卫星导航信号计算GPS位置信息；机载处理器还用于将GPS位置信息与北斗卫星导航位置信息进行比较，测试北斗卫星导航系统性能。本发明利用无人机进行北斗卫星导航系统飞行验证，飞行成本低，并且能够严格按照各航路点经纬高飞行，临时更改飞行路线简单，飞行更安全。

技术领域

本发明涉及北斗卫星导航系统性能测试技术领域，特别是涉及一种基于无人机的北斗卫星导航系统性能测试装置。

背景技术

GNSS（Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统）具有四种评价参数，Accuracy（导航定位精度）、Integrity（完好性）、Continuity（导航服务连续性）和Availability（导航服务的可用性）。

导航定位精度用于描述系统为用户所提供的位置和用户真实位置在一定置信概率（通常为95%）下的重合程度。

完好性与导航系统所提供服务的可信度有关，是指当导航系统的定位误差超过允许限值不能胜任规定的导航工作时，系统能在规定的时间内及时报警的能力。

连续性为假设系统一开始是可用的情况下，在预期运行期间内，它不间断（不考虑计划中的服务中断）地提供符合要求的导航定位服务的能力。这里所说的符合要求是指满足导航定位的精度和完好性指标。

可用性是指系统提供可用导航服务的概率。所谓可用是指导航定位的精度、完好性和连续性都满足了指定的指标要求。由于卫星相对于地球的运动特性，在某一服务范围内的卫星布局是时刻变化的，它的可用性要经过很长时间的观测才能够获得，通常用平均故障间隔（Mean Time Between Failures，MTBF）和平均故障修复时间（Mean Time toRepair，MTTR）来评价。

在四个性能参数中精度和完好性处于最为基础的位置，连续性其实是精度和完好性合集的连续性，可用性由是前三者长期统计结果的合集。

目前，一般借助有人机进行北斗卫星导航系统飞行测试，飞行员驾驶搭载飞行测试设备的飞机进行各项指标验证飞行。然而有人机飞行测试风险性极高，由于北斗卫星导航系统飞行测试，需从定位精度、完好性评估北斗卫星导航系统的导航性能，需要精准按照各航路点经纬高飞行，有人机临时更改航路点操作难度大，危险系数高。另外利用有人机进行飞行测试，测试成本也非常高。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于无人机的北斗卫星导航系统性能测试装置，以降低测试成本、提高测试安全性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于无人机的北斗卫星导航系统性能测试装置，包括依次电连接的地面差分站、无人机以及北斗卫星导航接收机；所述无人机上设置有无人机数据链电台、机载处理器以及GPS卫星导航接收机；

所述地面差分站用于获取并发送GPS差分定位数据；

所述无人机数据链电台用于接收所述GPS差分定位数据，并将所述GPS差分定位数据发送给所述机载处理器；

所述GPS卫星导航接收机用于接收GPS卫星导航信号，并将所述GPS卫星导航信号发送给所述机载处理器；

所述北斗卫星导航接收机用于接收北斗卫星导航位置信息，并将所述北斗卫星导航位置信息发送给所述机载处理器；

所述机载处理器用于根据所述GPS差分定位数据和所述GPS卫星导航信号计算GPS位置信息；所述机载处理器还用于将所述GPS位置信息与所述北斗卫星导航位置信息进行比较，测试北斗卫星导航系统性能。

可选地，所述地面差分站通过地面数据链电台将所述GPS差分定位数据发送给所述无人机数据链电台。