GPS传导性能测试小结
介绍GPS主要性能指标信息及测试方法注意事项
GPS的性能测试设备一般相对较贵,动则大几十万,使用的频率也不是非常高,公司还没舍得配。近期找设备厂家接了一台测试设备,尝试测试了一遍GPS规格书性能指标,顺带摸索了一下主要指标含义和测试方法,先整理存一下,免了后边忘了,哈哈。
1.主要指标
1.1启动时间
即模块启动到解析数据定位时间。具体包含冷启动、热启动、辅助定位所需时间。
1.1.1冷启动时间
以下几种情况开机均属冷启动。
1)初次使用时;
2)电池耗尽导致星历信息丢失时;
3)关机状态下将接收机移动1000公里以上距离。
冷启动时通过硬件方式的强制性启动,GPS清空了所有历史信息,失去微信参数,或者与已有的参数相差太多,使得模块必须重新遍历卫星信息,获取坐标数据。
冷启动时间即满足以上任一条件至模块解析、计算并最终定位的时间。
1.1.2热启动时间
热启动指上次关机地方没有过多移动而重新启动GPS,并且上次定位时模块已经获取到星历信息,重启之后,GPS模块不需要遍历所有搜索到的卫星,而根据保存的星历信息,快速获取定位信息。
1.1.3辅助定位时间
是指根据联网模块从网络下载到的星历信息,可以给到GPS用于快速定位。
1.2灵敏度
1.2.1捕获灵敏度
GPS模块从能捕获卫星信息到不能捕获卫星信息的临界信号强度。
1.2.2追踪灵敏度
GPS模块从不能捕获卫星信息到能捕获卫星信息的临界信号强度。
1.2.3冷启动定位灵敏度
冷启动状态下,GPS模块可以定位的临界信号强度。
1.2.4热启动定位灵敏度
热启动状态下,GPS模块可以定位的临界信号强度。
1.3定位精度
包含水平精度和垂直精度。
计算过程与地球半径有关,此处不再罗列。按照xx°xx′xx″格式计算误差的话。
经度:1秒误差为23.69米
纬度:1秒误差为30.8米。
以下为UBLOX M9L GPS模块的主要传导性能参数。
2.测试设备
目前市场上最典型的思博伦GSS8000,RS的SMVB100等。均可以模拟GPS、GLONASS、Galileo、北斗、SBAS和QZSS技术,可以同时模拟设置一个或多个卫星群。需要指出的是,考虑到设备最低输出功率极限,可能需配合衰减器进行测试。能模拟卫星群定位的设备低则三四十万,高则上百万遗憾的是,价格相当昂贵。希望不久将来,国产仪器能有所突破,拉低购买门槛。
3.测试方法
3.1启动时间
冷启动:模块完全断电到重新定位时间。
热启动:定位十分钟以上(让其下载星历信息)后,关闭信号源输出一段时间至全部卫星信息丢失,再打开信号源,记录其重新定位时间。
辅助启动:带有联网功能的设备可打开联网功能测试;不具备联网功能设备需运用模块厂家提供的上位机软件,将星历信息下载到模块中,重新启动模块,计算定位时间。
指的注意的是,GNSS模拟器的参数设置对模块定位时间相当关键,需仔细阅读相关的设置,根据测试经验至少需注意以下设置:星系选择,卫星颗数;信号源输出功率(一般是在-130db条件下测试),外部是否需要加LNA(取决于模块内部是否有硬件衰减,多大衰减);噪声设置;是否打开SBAS和QZSS技术测量;模块所在环境(包括是否屏蔽,受真实GPS信号影响);卫星设置为静止还是运动(速度);等等
3.2灵敏度测试
捕获灵敏度:模块定位后,逐渐降低信号输出功率,直至模块无法获取卫星信息,再逐渐缓慢增加输出功率,至可以获取卫星信息的临界值。读取临界的C/N1值,用-174+(C/N1)计算几位捕获灵敏度;
追踪灵敏度:模块定位后,逐渐降低信号输出功率,直至模块无法获取卫星信息的临界值。读取临界的C/N2值,用-174+(C/N2)计算几位跟踪灵敏度;
冷启动定位灵敏度:冷启动状态下的最小C/N3值(用于定位的卫星),用-174+(C/N3)计算冷启动灵敏度;
热启动定位灵敏度:热启动状态下的最小C/N4值(用于定位的卫星),用-174+(C/N4)计算热启动灵敏度;
3.3 定位精度
这个根据设定的定位信息和模块的定位坐标信息对比,通过经纬度换算成米为单位即可。
4.实际评价方法
根据板子的测试情况对比模块手册,考虑板上走线1-2Db衰减即可。
可用于对集成再产品上的GPS模块进行传导性能摸底。
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