衛星導航產(chǎn)品(GPS)測試方案詳解

一、序論

計算機互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)通訊、衛星導航被稱(chēng)為信息社會(huì )的三大支柱產(chǎn)業(yè)。據分析，到2030年前，一直都是衛星導航產(chǎn)品的高速發(fā)展期。隨著(zhù)科技的不斷進(jìn)步，衛星導航產(chǎn)品被用到了人們生活的方方面面：測繪、物流、監控、安防、手持/車(chē)載導航、手機等等。消費者在市場(chǎng)上可以選購到的衛星導航產(chǎn)品也多種多樣，豐富多彩。

但是，擺在了消費者和廠(chǎng)家面前的共同問(wèn)題是：如何確保我的衛星導航產(chǎn)品功能優(yōu)秀?對消費者而言，只要選購了衛星導航產(chǎn)品，一定會(huì )對其有很強的依賴(lài)性，所以出現質(zhì)量問(wèn)題后，大部分人會(huì )在第一時(shí)間進(jìn)行質(zhì)量投訴。對廠(chǎng)家而言，出廠(chǎng)前的產(chǎn)品檢驗是保證產(chǎn)品質(zhì)量的生命線(xiàn)，也是避免了產(chǎn)品出廠(chǎng)后受到消費者大規模投訴的保障。

本文介紹了基于東方聯(lián)星自主研發(fā)生產(chǎn)的NS600 12通道GPS模擬器為信號源的衛星導航產(chǎn)品測試系統。希望您讀完此文章，會(huì )對您的產(chǎn)品測試過(guò)程有一定的幫助。

二、測試方案簡(jiǎn)介

2.1 生產(chǎn)過(guò)程中容易產(chǎn)生的問(wèn)題

•　　源材料的選擇：衛星導航產(chǎn)品里面的源器件比較的多，比如說(shuō)GPS模塊，GPS天線(xiàn)等等。所以源材料的質(zhì)量好壞直接決定著(zhù)最終產(chǎn)品的優(yōu)劣。

•　　測試方案的選擇：現在有很多工廠(chǎng)并沒(méi)有很好的測試解決方案，現有的一些也都是用轉發(fā)器或者是單通道模擬器做為信號源搭鍵的測試平臺，這樣有一定的弊端，檢驗的指標也不是很可靠。

轉發(fā)器方案可以解決廠(chǎng)房?jì)鹊男盘柛采w問(wèn)題，但是因為天上的衛星強度不可知，而且每一

顆衛星信號不同，只能做定性分析，不能做定量測量的依據。

單通道方案可以解決測試單個(gè)通道的靈敏度問(wèn)題，但是因為通道數只有一個(gè)，不能做啟動(dòng)

時(shí)間和定位精度等指標的測量。

•　　測試方法的選擇：測試一臺衛星導航產(chǎn)品質(zhì)量的好壞，要進(jìn)行板級測試和整機測試，這樣才能全方位的保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

•　　測試指標的不完整：進(jìn)行測試的時(shí)候，一般要進(jìn)行靈敏度測試，冷啟動(dòng)定位時(shí)間測試。更多的要求可能還會(huì )提到定位精度測試，動(dòng)態(tài)一致性測試等等。

2.2 生產(chǎn)測試流程圖

按照我們的經(jīng)驗，衛星導航產(chǎn)品的生產(chǎn)和測試過(guò)程如下圖所示：

2.3 GPS板級測試

此處主要是針對生產(chǎn)出來(lái)的電路板進(jìn)行的一系列測試，測試的參數有：接收靈敏度，冷啟動(dòng)時(shí)間，熱啟動(dòng)時(shí)間，定位精度等。板級測試在生產(chǎn)制造過(guò)程中是非常重要的，它能夠在生產(chǎn)初期對產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行把關(guān)，徹底排除工人焊接或者原材料損壞等問(wèn)題對產(chǎn)品性能的影響。

通常在板級測試中采用的是有線(xiàn)的連接方式，即在每一個(gè)測試工位上用有線(xiàn)的方式把GPS信號直連到電路板上的天線(xiàn)接口處。這樣做的好處是在完全沒(méi)有外界的干擾下，對電路板進(jìn)行完整的測試。

此處測試的主要指標有：接收靈敏度、冷啟動(dòng)時(shí)間、熱啟動(dòng)時(shí)間、定位精度等。測試的方法是廠(chǎng)家選定一個(gè)黃金標準(Gold Sample)，以這個(gè)標準為基礎進(jìn)行測試。

下圖顯示了被測電路板與黃金標準間在接收靈敏度上的差異?？梢悦黠@看出，右面的GPS接收機在接收通道數和靈敏度指標上明顯次于左面的標準GPS接收機。這樣，就可以認為，右面的電路板需要進(jìn)行檢查，不能進(jìn)入后續生產(chǎn)。

板級測試工位示意圖

靈敏度差異圖

因為NS600 12通道GPS信號源可以同時(shí)發(fā)射出12顆同等功率強度的GPS衛星信號，所以在此處的測試是一個(gè)標準的定量分析，結果非?？煽?。同時(shí)，對比單通道模擬器，NS600還可以被用來(lái)測試GPS接收機啟動(dòng)時(shí)間，定位精度等指標，徹底保證了在板級的一致性。

2.4 GPS整機測試

通過(guò)板級測試的電路板，進(jìn)入后續的生產(chǎn)線(xiàn)被裝配成整機。在出廠(chǎng)前，要對整機在無(wú)線(xiàn)環(huán)境下進(jìn)行測試。此處測試的指標有：接收機的靈敏度，啟動(dòng)時(shí)間等。工位示意圖如下所示：

加屏蔽盒的一分四工位

如上圖所示，工人在屏蔽盒內固定位置擺放被測產(chǎn)品，按照出廠(chǎng)指標進(jìn)行測試。一般測試一個(gè)成品所需要的時(shí)間不會(huì )超過(guò)2分鐘，這樣在提高了產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，也保證了產(chǎn)量。例如一個(gè)一分四工位，24小時(shí)可以保證的測試量是2880臺。

三、整體測試平臺搭建

搭建一個(gè)一分八工位的連接示意圖如下所示，這個(gè)系統包括四個(gè)板級測試工位，四個(gè)整機測試工位。

儀 器 配 置