原创 关于GNSS关键性能测试了解多少？

现在，GPS/GNSS信号无处不在，而GNSS接收机芯片的低成本和高性能也让在不同设备中安装GNSS接收机变得更为容易。然而，与此同时又存在一个问题，如果想将这些接收器芯片集成到一个设备或系统中，该如何对其进行全面的GNSS测试？

多个GNSS星座的可用性帮助实现了在多个频率上传输信号，提高GNSS精度的各种可用技术以及评估和选择接收机都是重要的工作。选择接收机通常需要花费大量的时间和精力，并且需要进行工程设计以将接收机集成到最终产品中。

系统集成商可能会认为接收机已经由制造商进行了测试，无需在最终产品中再次测试。然而，接收器的集成方式会对产品性能产生重大影响，如果还需要天线集成到产品中，天线和相关组件的集成设计也很重要。

确保系统不会产生干扰GNSS接收的噪声是测试的另一个关键原因。在设备必须运行的环境和条件下进行测试是产品开发的重要步骤。而实现这类测试的最佳方案是使用GNSS模拟器，它允许在模拟环境中对具有GNSS接收器的设备进行重复测试。虹科Orolia GNSS模拟器允许在模拟环境中对具有GNSS接收器的设备进行可重复性测试。在测试开始之前，需要根据测试内容制定测试方案，这能够确保测试的效率和内容准确性。有一套被广泛接受的基本的GNSS测试方案，它也被定义为GNSS接收机关键性能测试，这些测试包括：

• 首次修复时间（TTFF）

这是接收机报告其计算的日期、时间和位置（称为定位）所需的时间，通常以秒为单位。所测时间是从接收机复位到报告修复为止的时间。有三种不同类型的复位可以在任何接收机上执行，分别为冷启动、温启动和热启动。

• 位置精度

通过将来自GNSS模拟器的真实数据与接收器报告的位置进行比较来测量位置精度。位置精度是在不同的运动轨迹和/或在不同的位置测量得出的。

• 计时精度

通过将来自GNSS模拟器的每秒1个脉冲的信号（1PPS）与被测接收机产生的1PPS信号进行对比来进行定时精度测试。使用时间间隔计数器或示波器，可以确定接收机的定时精度。像位置精度测试一样，测量值是在一段时间内每秒收集一次。

• 灵敏度接收器

灵敏度是GNSS接收机能够锁定GNSS信号并继续跟踪的GNSS信号最低功率水平。灵敏度有两种主要类型：捕获和跟踪。捕获灵敏度是接收机首次锁定GNSS信号所需的功率电平，跟踪灵敏度是接收机在捕获后保持跟踪信号所需的功率电平。

• GNSS误差和影响

真实环境中的自然条件和人为条件会影响这些测试的结果，所以在设备预期运行的环境中测试设备或产品是非常重要的。如果没有这些额外的测试，GNSS设备可能在现实环境中无法实现预期效果。电离层、对流层、多径、局部RF干扰等都是增加误差并影响GNSS接收机性能或干扰接收机定位能力的关键因素。GNSS系统本身也可能存在误差，例如不正确的星历表数据等。

当GNSS信号从卫星传输到地球附近或地面上的接收机时，它需要穿过电离层和对流层，而对于空间飞行器来说，信号可能穿过更多的电离层，或者根本无法穿过。选择用于测试的任何模拟器都应该能够改变大气模型，并将误差添加到电离层中，以便可以在不同的误差条件下测试接收器设备。