卫星导航产品(GPS)测试方案详解

一、序论

计算机互联网、无线通讯、卫星导航被称为信息社会的三大支柱产业。据分析，到2030年前，一直都是卫星导航产品的高速发展期。随着科技的不断进步，卫星导航产品被用到了人们生活的方方面面：测绘、物流、监控、安防、手持/车载导航、手机等等。消费者在市场上可以选购到的卫星导航产品也多种多样，丰富多彩。

但是，摆在了消费者和厂家面前的共同问题是：如何确保我的卫星导航产品功能优秀?对消费者而言，只要选购了卫星导航产品，一定会对其有很强的依赖性，所以出现质量问题后，大部分人会在第一时间进行质量投诉。对厂家而言，出厂前的产品检验是保证产品质量的生命线，也是避免了产品出厂后受到消费者大规模投诉的保障。

本文介绍了基于东方联星自主研发生产的NS600 12通道GPS模拟器为信号源的卫星导航产品测试系统。希望您读完此文章，会对您的产品测试过程有一定的帮助。

二、测试方案简介

2.1 生产过程中容易产生的问题

•　　源材料的选择：卫星导航产品里面的源器件比较的多，比如说GPS模块，GPS天线等等。所以源材料的质量好坏直接决定着最终产品的优劣。

•　　测试方案的选择：现在有很多工厂并没有很好的测试解决方案，现有的一些也都是用转发器或者是单通道模拟器做为信号源搭键的测试平台，这样有一定的弊端，检验的指标也不是很可靠。

转发器方案可以解决厂房内的信号覆盖问题，但是因为天上的卫星强度不可知，而且每一

颗卫星信号不同，只能做定性分析，不能做定量测量的依据。

单通道方案可以解决测试单个通道的灵敏度问题，但是因为通道数只有一个，不能做启动

时间和定位精度等指标的测量。

•　　测试方法的选择：测试一台卫星导航产品质量的好坏，要进行板级测试和整机测试，这样才能全方位的保证产品的质量。

•　　测试指标的不完整：进行测试的时候，一般要进行灵敏度测试，冷启动定位时间测试。更多的要求可能还会提到定位精度测试，动态一致性测试等等。

2.2 生产测试流程图

按照我们的经验，卫星导航产品的生产和测试过程如下图所示：

2.3 GPS板级测试

此处主要是针对生产出来的电路板进行的一系列测试，测试的参数有：接收灵敏度，冷启动时间，热启动时间，定位精度等。板级测试在生产制造过程中是非常重要的，它能够在生产初期对产品质量进行把关，彻底排除工人焊接或者原材料损坏等问题对产品性能的影响。

通常在板级测试中采用的是有线的连接方式，即在每一个测试工位上用有线的方式把GPS信号直连到电路板上的天线接口处。这样做的好处是在完全没有外界的干扰下，对电路板进行完整的测试。

此处测试的主要指标有：接收灵敏度、冷启动时间、热启动时间、定位精度等。测试的方法是厂家选定一个黄金标准(Gold Sample)，以这个标准为基础进行测试。

下图显示了被测电路板与黄金标准间在接收灵敏度上的差异。可以明显看出，右面的GPS接收机在接收通道数和灵敏度指标上明显次于左面的标准GPS接收机。这样，就可以认为，右面的电路板需要进行检查，不能进入后续生产。

板级测试工位示意图

灵敏度差异图

因为NS600 12通道GPS信号源可以同时发射出12颗同等功率强度的GPS卫星信号，所以在此处的测试是一个标准的定量分析，结果非常可靠。同时，对比单通道模拟器，NS600还可以被用来测试GPS接收机启动时间，定位精度等指标，彻底保证了在板级的一致性。

2.4 GPS整机测试

通过板级测试的电路板，进入后续的生产线被装配成整机。在出厂前，要对整机在无线环境下进行测试。此处测试的指标有：接收机的灵敏度，启动时间等。工位示意图如下所示：

加屏蔽盒的一分四工位

如上图所示，工人在屏蔽盒内固定位置摆放被测产品，按照出厂指标进行测试。一般测试一个成品所需要的时间不会超过2分钟，这样在提高了产品质量的同时，也保证了产量。例如一个一分四工位，24小时可以保证的测试量是2880台。

三、整体测试平台搭建

搭建一个一分八工位的连接示意图如下所示，这个系统包括四个板级测试工位，四个整机测试工位。

仪 器 配 置