本技術(shù)涉及汽車導(dǎo)航定位,具體涉及用于定位測試的半球形全電波暗室。
背景技術(shù):
1、在智能網(wǎng)聯(lián)汽車中,導(dǎo)航定位成為其不可或缺的一部分,為智能網(wǎng)聯(lián)汽車后續(xù)的決策和執(zhí)行提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
2、隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車的技術(shù)發(fā)展,對導(dǎo)航定位的要求越來越高,精度要求需達到厘米級,因此“衛(wèi)導(dǎo)+rtk+慣導(dǎo)”車載組合定位模塊目前已成為滿足高精度導(dǎo)航定位需求的首選車載裝備。在上一代“衛(wèi)導(dǎo)+rtk”車載組合定位模塊的基礎(chǔ)上增加了慣導(dǎo),以此增加了不同場景下導(dǎo)航定位方式的切換模式,使得無論在開闊天空場景還是衛(wèi)星信號部分遮擋場景下都能夠持續(xù)保持厘米級定位精度,在衛(wèi)星信號完成遮擋的場景下,也能夠保持持續(xù)的可定位狀態(tài)。
3、相應(yīng)的,依托“衛(wèi)導(dǎo)+rtk+慣導(dǎo)”車載組合定位模塊,對此模塊使用前的定位測試成為研究熱點。目前現(xiàn)有對“衛(wèi)導(dǎo)+rtk+慣導(dǎo)”車載組合定位模塊的定位測試分為零部件級和整車級。零部件級的測試常采用衛(wèi)星模擬法,即在屏蔽室內(nèi)采用衛(wèi)星信號模擬器模擬真實環(huán)境中的衛(wèi)星信號,傳輸給車載組合定位模塊實現(xiàn)導(dǎo)航定位,目前衛(wèi)星模擬法常只測試“衛(wèi)導(dǎo)+rtk”組合導(dǎo)航定位,而慣導(dǎo)則依靠專業(yè)的三軸轉(zhuǎn)臺和離心機單獨測試,由于屏蔽室環(huán)境的限制,無法在屏蔽室內(nèi)進行ota測試,且三軸轉(zhuǎn)臺只能模擬慣導(dǎo)的角加速度變化,離心機只能模擬慣導(dǎo)的線加速度變化,這種測試方法在衛(wèi)星信號模擬器給出衛(wèi)星信號和rtk數(shù)據(jù)后,受限于目前實驗室無法在給出衛(wèi)導(dǎo)信號和rtk數(shù)據(jù)的同時同步提供六自由度測試平臺模擬慣導(dǎo)的運動情況,故無法將“衛(wèi)導(dǎo)+rtk+慣導(dǎo)”組合導(dǎo)航定位放在一起測試,降低了測試結(jié)果的準確性。整車級測試常采用真實道路測試,即整車在真實道路和衛(wèi)星環(huán)境下實現(xiàn)導(dǎo)航定位,可以實現(xiàn)“衛(wèi)導(dǎo)+rtk+慣導(dǎo)”組合導(dǎo)航定位放在一起測試,但也存在明顯的缺點,比如測試時間長、測試成本高、測試場景可重復(fù)性低;另外,整車級道路測試需要一款更高精度的導(dǎo)航定位接收機作為基準設(shè)備提供基準位置信息,其基準位置信息也存在一定的定位誤差,導(dǎo)致整車級道路測試的數(shù)據(jù)存在相應(yīng)的不確定度,性能評估不準確等問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本實用新型意在提供用于定位測試的半球形全電波暗室,用來解決現(xiàn)有“衛(wèi)導(dǎo)+rtk+慣導(dǎo)”車載組合定位模塊測試技術(shù)無法提供完整的實驗室測試環(huán)境的技術(shù)問題。
2、本實用新型提供的基礎(chǔ)方案為:用于定位測試的半球形全電波暗室,包括若干吸波材料件;若干所述吸波材料件按預(yù)設(shè)的排布方式鋪設(shè)在暗室的半球形內(nèi)壁上,用于形成全電波暗室;所述暗室內(nèi)的頂端中心位置安裝有無線信號發(fā)射組件;所述暗室內(nèi)的全部空間按蜂窩網(wǎng)絡(luò)分區(qū)方式劃分為若干區(qū)域;所述若干區(qū)域呈多層排布,從上到下每層的區(qū)域數(shù)量逐層增加;每個所述區(qū)域中心均安裝有衛(wèi)星信號發(fā)射組件;所述暗室內(nèi)的底面中心位置安裝有多自由度測試平臺,用于將車載組合定位模塊或包含車載組合定位模塊的整車放置在多自由度測試平臺的中心位置進行定位測試。
3、本實用新型的工作原理及優(yōu)點在于:“衛(wèi)導(dǎo)+rtk+慣導(dǎo)”車載組合定位模塊在實際車輛上使用時,會跟隨車的移動進入不同的場景,比如開闊天空場景、衛(wèi)星信號部分遮擋和衛(wèi)星信號完成遮擋的場景,場景變化的同時三種導(dǎo)航定位模式進行有效切換,整體持續(xù)保持高精度導(dǎo)航定位。因此針對變化的測試環(huán)境的真實模擬直接決定了模塊定位測試結(jié)果的精準度。
4、本方案在半球形暗室內(nèi)壁上按一定的方式鋪設(shè)吸波材料件,能夠形成全電波暗室,同時在半球形暗室內(nèi)從上到下依次布置無線信號發(fā)射組件、衛(wèi)星信號發(fā)射組件和多自由度測試平臺,其中無線信號發(fā)射組件能夠發(fā)射包含rtk信息的無線通信信號,多自由度測試平臺能夠模擬定位模塊跟隨車輛移動狀態(tài),尤其通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)分區(qū)式衛(wèi)星信號發(fā)射組件的布置,能夠通過控制不同分區(qū)的衛(wèi)星信號發(fā)射來更加真實準確的模擬現(xiàn)實環(huán)境中不同入射角的衛(wèi)星信號及多徑信號,模擬車輛運行在不同場景下衛(wèi)星信號有無遮擋、信號強弱的多種變化狀態(tài),當待測件放置暗室中進行測試時,可模擬形成具有高真實性、完整的、可切換的“衛(wèi)導(dǎo)+rtk+慣導(dǎo)”測試場景。
5、與現(xiàn)有技術(shù)最大的不同是,本方案同時克服了零部件級測試和整車級測試的技術(shù)缺陷,將暗室設(shè)置成半球形,與測試信號發(fā)射形狀相匹配,節(jié)約暗室建造成本,同時提高信號利用率;在半球形全電波暗室環(huán)境下,通過內(nèi)部信號發(fā)射組件的位置排布,尤其蜂窩網(wǎng)絡(luò)分區(qū)式的衛(wèi)星發(fā)射模擬,加上多自由度測試平臺同時模擬車輛移動運行,可同時模擬出車輛移動運行的變化和衛(wèi)星信號的變化,為定位測試提供高真實性的測試環(huán)境,進一步能夠精準判斷定位模塊的導(dǎo)航性能,提高了此類定位模塊的測試精度。其次,暗室空間以及組件排布相適配,測試時可以將車載組合定位模塊或包含車載組合定位模塊的整車放置在多自由度測試平臺的中心位置,既可單獨測試車載組合定位模塊,也可測試整車,提高暗室利用率,通用性強。同時,整個暗室信號發(fā)射組件已經(jīng)定位,將待測件定位放置暗室后,通過后臺控制信號發(fā)射情況即可開始測試,整個試驗準備操作簡單,準備時間短,可重復(fù)操作,提高了設(shè)備的可操作性。
6、進一步,所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)分區(qū)方式為,將暗室內(nèi)的全部空間劃分為3層共13個區(qū)域。從上到下每層所述區(qū)域的數(shù)量分別為1個、4個和8個。
7、有益效果:可以更加真實準確的模擬現(xiàn)實環(huán)境中不同入射角的衛(wèi)星信號及多徑信號,另外此蜂窩模式還可以模擬城市峽谷、高架橋、長隧道等不同方位和不同程度衛(wèi)星信號遮擋的特殊場景,提高模擬的真實準確性。
8、進一步,所述半球形半徑為7m。
9、有益效果:空間與發(fā)射組件排布適配,同時與吸波材料件適配,為形成全電波暗室提供合適空間。
10、進一步,所述按預(yù)設(shè)的排布方式為鋪滿暗室的半球形內(nèi)壁。所述吸波材料件的結(jié)構(gòu)為圓錐形,其中圓錐形的尖端朝向暗室內(nèi)。所述吸波材料件的長度為50cm。
11、有益效果:可有效吸收1ghz到4ghz的射頻輻射信號,以形成全電波暗室。
12、進一步,所述車載組合定位模塊具有車載衛(wèi)導(dǎo)天線;每個區(qū)域的所述衛(wèi)星信號發(fā)射組件到車載衛(wèi)導(dǎo)天線的距離相同。
13、有益效果:這樣的排布,能夠保證車輛從每個區(qū)域接收到的衛(wèi)星信號都具有相同的高效性,以促進不同模擬場景下測試結(jié)果的可對比性,同時提高控制衛(wèi)星發(fā)射區(qū)域變化的便捷性。
14、進一步,所述衛(wèi)星信號發(fā)射組件為gps500衛(wèi)導(dǎo)天線;所述無線信號發(fā)射組件為fpa-set無線通信天線。
15、有益效果:能夠有效發(fā)射高質(zhì)量的無線信號和衛(wèi)星信號。
16、進一步,所述多自由度測試平臺為六自由度測試平臺。
17、有益效果:能夠?qū)崿F(xiàn)空間的六自由度運動,可以提供高度精確的車輛運動仿真,為模擬車輛移動運行提供技術(shù)支撐。
1.用于定位測試的半球形全電波暗室,其特征在于,包括若干吸波材料件;若干所述吸波材料件按預(yù)設(shè)的排布方式鋪設(shè)在暗室的半球形內(nèi)壁上,用于形成全電波暗室;所述暗室內(nèi)的頂端中心位置安裝有無線信號發(fā)射組件;所述暗室內(nèi)的全部空間按蜂窩網(wǎng)絡(luò)分區(qū)方式劃分為若干區(qū)域;所述若干區(qū)域呈多層排布,從上到下每層的區(qū)域數(shù)量逐層增加;每個所述區(qū)域中心均安裝有衛(wèi)星信號發(fā)射組件;所述暗室內(nèi)的底面中心位置安裝有多自由度測試平臺,用于將車載組合定位模塊或包含車載組合定位模塊的整車放置在多自由度測試平臺的中心位置進行定位測試。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于定位測試的半球形全電波暗室,其特征在于,所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)分區(qū)方式為,將暗室內(nèi)的全部空間分為3層共13個區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于定位測試的半球形全電波暗室,其特征在于,從上到下每層所述區(qū)域的數(shù)量分別為1個、4個和8個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于定位測試的半球形全電波暗室,其特征在于,所述半球形半徑為7m。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于定位測試的半球形全電波暗室,其特征在于,所述按預(yù)設(shè)的排布方式為鋪滿暗室的半球形內(nèi)壁。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于定位測試的半球形全電波暗室,其特征在于,所述吸波材料件的結(jié)構(gòu)為圓錐形,其中圓錐形的尖端朝向暗室內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于定位測試的半球形全電波暗室,其特征在于,所述吸波材料件的長度為50cm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于定位測試的半球形全電波暗室,其特征在于,所述車載組合定位模塊具有車載衛(wèi)導(dǎo)天線;每個區(qū)域的所述衛(wèi)星信號發(fā)射組件到車載衛(wèi)導(dǎo)天線的距離相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于定位測試的半球形全電波暗室,其特征在于,所述衛(wèi)星信號發(fā)射組件為gps500衛(wèi)導(dǎo)天線;所述無線信號發(fā)射組件為fpa-set無線通信天線。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于定位測試的半球形全電波暗室,其特征在于,所述多自由度測試平臺為六自由度測試平臺。