導航終端測試評估系統：提供北斗全球信號導航產品測試服務
背景介紹
隨著衛星導航系統應用于國民經濟各個領域，基于導航系統的應用終端也成指數爆發增長，形成了產品多樣化、產量規?；陌l展格局，但也存在導航接收終端質量參差不齊的問題。
為了對各類導航終端進行全面測試、評估與把控，通過模擬構建各種復雜測試環境，配套建設相應的導航終端測試評估系統已成剛需。
產品介紹
長沙北斗產業安全技術研究院（以下簡稱：長沙北斗研究院）全資子公司湖南矩陣電子科技有限公司（以下簡稱：矩陣電子）自主研發的導航終端測試評估系統，以高可用性、高便捷性、標準化為指導思想，采用測試任務模板化、測試流程自動化、數據處理智能化、評估結果可視化等手段，實現對各類導航終端在有線/無線環境下對RNSS/RDSS/差分/抗干擾反QP/組合導航等項目指標的測試評估。
圖1 導航終端測試評估系統
除國家北斗三號重大專項典型示范項目外，導航終端測試評估系統近兩年還廣泛應用于多種典型示范項目以及全部民用產業化重大專項的測試任務。
長沙北斗研究院負責建設了國內超50%的測試機構的導航終端測試評估系統，已成功應用于北京衛星導航中心、北京東方計量測試研究所、中電科20所等國內多個北斗權威單位。該系統形成了多個測試標準庫，具備北斗全球信號重大專項基礎產品和示范項目評測、驗收和仲裁等測試保障能力，可面向企業提供北斗全球信號導航產品測試服務，支持車載、船/艦載、機載、彈載、星載等各類型導航終端測試服務。
產品特點
導航終端測試評估系統具備系統集成化、測試智能化、插件標準化、動態組件化、過程可視化等特點。
圖2 產品特點
系統集成化
評估系統采用集成化設計，通過對設備、流程、評估方法、協議等信息進行腳本化編輯，結合動態庫+配置文件技術，配置不同的測試環境信息，實現一套評估系統對接多套測試系統環境的集成化設計和集中化管理。
1、支持對測試環境信息進行配置，包括對工位、終端、有線/無線等多個測試環境信息進行配置、監測與管理。
2、支持對設備信息進行配置，包括對程控電源、轉臺、功放、干擾源等多套設備進行配置、監測與管理。
測試智能化
通過測試項目智能組合優化，實現測試過程中的異常自動判別、測試邏輯異常告警、測試設備計量提示、測試指標智能自動化及批量處理、測試數據智能評估與分析，提供便捷、智能的用戶體驗。
1、可智能化完成測試過程中的異常自動判別、測試邏輯異常告警、測試設備計量提示等內容。
2、針對不同用戶，可智能化推薦不同業務功能：針對測試機構用戶可提供較多測試標準，且可根據用戶需求提供固化測試標準；針對研究所等其他用戶提供可擴展的測試標準、可編輯且靈活多變的測試流程，用于測試設備性能指標。
3、可智能化完成測試項目的無人值守的自動測試，在測試流程出現異常的情況下，支持任務告警與故障的自動恢復，可保障測試流程連續性，大大降低了測試工作量和值班強度。
圖3 自動化測試流程
4、支持批量化測試能力，通過設置的測試評估流程，自動化、智能化完成對多臺導航終端批量化測試評估。
圖4 批量化測試界面
5、提供智能測試評估與分析功能，支持對測試數據進行實時評估分析和事后評估分析，并智能地進行測試數據的基本邏輯判斷，降低測試時間成本。
圖5 智能評估
插件標準化
對評估系統架構進行插件標準化設計，解決多人協調開發以及快速定制開發的突出問題，系統內置模板插件、場景插件及流程插件等，通過低耦合度的各個功能插件模塊組成目標產品，并且在面對各類定制化的需求場景中，可快速且穩定地提供服務。
1、模板插件標準化：評估系統內部配置了眾多標準化的模板插件，如用戶管理模板插件、設備管理模板插件、測試項目模板插件等，每個標準化模板插件可根據實際測試需求進行增加/刪除/修改等操作，實現靈活配置。
2、流程插件標準化：評估系統內部配置了眾多標準化的流程插件，針對不同的測試項目選用相應的流程插件，支持對流程插件進行狀態/配置管理。
3、場景插件標準化：評估系統內部配置了眾多標準化的場景插件，每個標準化的場景文件按照標準進行統一規范管理，為測試任務執行提供標準的場景插件模型，同時支持對場景插件進行擴展。
動態組件化
系統采用動態組件化設計，在評估系統架構體系插件標準化的基礎上，對各個插件追加配置文件、存儲協議信息、邏輯信息等內容進行動態靈活配置與調用，從而形成多樣化的測試能力，滿足不同的測試任務需求。
圖6 動態組件配置界面
過程可視化
在測試過程中，可對測試流程、測試狀態、測試場景時序圖進行顯示，以及實時收發數據的可視化顯示，達到對系統的運行狀態進行實施監控的效果，同時還可根據測試數據分析評估的結果，自動生成測試對象的測試報表，從而提高測試評估過程中的透明度和測試結果的公正性。
1、測試流程及結果數據圖表化、可視化；
圖7 測試過程可視化
2、支持自動生成評估報表。
圖8 報表生成
自主研發
評估系統開發運行環境基于開源平臺，支持中標麒麟等國產化操作系統及其他操作系統；且該系統為長沙北斗研究院自主研發，滿足相關標準與要求。
典型應用場景
導航終端測試評估系統通過配置不同的測試環境信息，可面向多個真實的測試環境進行測試評估工作，支持有線測試評估場景和無線測試評估場景，滿足不同的應用測試需求，已成功在國內眾多用戶得到應用證明。
有線測試評估場景
有線測試評估場景下，評估系統根據實際測試需求，生成相應的測試控制指令及仿真參數，控制有線測試機柜中生成相應的測試信號，經過信號分路播發到16路有線測試工位臺，開始進行測試評估。
圖9 有線測試評估工作模式
該模式下主要可以實現的測試如下所示：
1、多臺導航終端常規RNSS項目指標并行批量化測試；
2、支持對導航終端開展有線RDSS閉環測試；
3、支持對導航終端開展高精度RTK差分測試；
4、支持對導航終端開展北斗三用戶定向測姿測試；
5、支持對導航終端開展抗QP干擾測試；
6、支持對導航終端開展INS/GNSS組合導航測試；
7、支持對終端串口授時。
無線測試評估場景
無線測試評估場景下，評估系統根據實際測試需求，生產相應的測試控制指令及仿真參數，控制無線測試機柜中生產相應的測試信號，發送到導航測試天線及干擾天線進行信號播發，實現對暗箱中或暗室轉臺導航終端開展測試評估。
圖10 無線測試評估工作模式
無線測試工作模式下，主要可以實現的測試如下所示：
1、對導航終端常規RNSS項目指標在無線暗箱或暗室內部完成測試；
2、支持對導航終端開展無線RDSS閉環測試；
3、支持對導航終端開展高精度RTK差分測試；
4、支持對導航終端開展北斗三用戶定向測姿測試；
5、支持對導航終端開展抗靜態、動態QP干擾測試；
6、支持對導航終端開展不同來向7路抗壓制干擾測試；
7、支持對導航終端開展INS/GNSS組合導航測試；
8、支持構建仿真天上真實衛星導航信號的滿天星星座布局，實現對波束成形抗干擾終端測試。
