导航卫星EIRP及稳定性测试系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种导航卫星EIRP及稳定性测试系统及方法，包括：导航载荷，被配置为输出多个测试信号；大功率衰减器，被配置为对测试信号进行衰减处理；程控矩阵开关，被配置为根据选通控制信号进行测试信号的选通，以供输送至频谱仪；频谱仪，被配置为根据测试控制信号对程控矩阵开关选通的测试信号进行采集和测量，形成测试结果和频谱图；测试与控制系统，被配置为将测试结果与测量阈值进行实时比较，若测试结果超出测量阈值则进行异常告警，并对此时的频谱图进行截图并保存，向程控矩阵开关提供选通控制信号，以及向频谱仪提供测试控制信号。

【技术实现步骤摘要】
导航卫星EIRP及稳定性测试系统及方法
本专利技术涉及航天卫星测量
，特别涉及一种导航卫星EIRP及稳定性测试系统及方法。
技术介绍
导航落地信号功率在接收机接收范围内是地面用户进行导航定位的先决条件，而且其强度及稳定度直接关系到导航定位的精度。因此，导航卫星的等效全向辐射功率(equivalentisotropicallyradiatedpower，EIRP)及其稳定度是导航卫星的重要指标之一。导航卫星在出厂前需要进行EIRP及其稳定度的多次测量，以确保各阶段卫星的功率符合指标要求。卫星在地面的EIRP测试分为有线测试和无线测试。由于受测试场限制，较难实现无线EIRP的测量要求，因此，有线EIRP的测量结果是各阶段判断卫星功率符合性的最重要依据。同时，由于不同仰角上的卫星信号在到达地面时有着近似等功率的要求，导航卫星的下行信号发射通道是多通道设计，配合RNSS下行天线阵列实现所要求等功率设计，造成了测试过程工作量大，进度缓慢。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种导航卫星EIRP及稳定性测试系统及方法，以解决现有的导航卫星EIRP及稳定性测试过程工作量大，步骤繁琐的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种导航卫星EIRP及稳定性测试系统，包括：导航载荷，被配置为输出多个测试信号；大功率衰减器，被配置为对测试信号进行衰减处理；程控矩阵开关，被配置为根据选通控制信号进行测试信号的选通，以供输送至频谱仪；频谱仪，被配置为根据测试控制信号对程控矩阵开关选通的测试信号进行采集和测量，形成测试结果和频谱图；测试与控制系统，被配置为将测试结果与测量阈值进行实时比较，若测试结果超出测量阈值则进行异常告警，并对此时的频谱图进行截图并保存，向程控矩阵开关提供选通控制信号，以及向频谱仪提供测试控制信号。可选的，在所述的导航卫星EIRP及稳定性测试系统中，所述导航载荷与所述大功率衰减器之间通过射频线缆进行连接；所述大功率衰减器与所述程控矩阵开关之间通过射频线缆进行连接；所述程控矩阵开关与所述频谱仪之间通过射频线缆进行连接；所述程控矩阵开关与所述测试与控制系统之间通过网线进行连接；所述频谱仪与所述测试与控制系统之间通过网线进行连接。可选的，在所述的导航卫星EIRP及稳定性测试系统中，还包括壳体；所述壳体内由上至下布置所述大功率衰减器、所述程控矩阵开关、所述频谱仪及网络交换机；搭载所述测试与控制系统的上位机与网络交换机通信；所述壳体内部布置风扇及散热板。可选的，在所述的导航卫星EIRP及稳定性测试系统中，大功率衰减器的耐受功率为500W。可选的，在所述的导航卫星EIRP及稳定性测试系统中，所述程控矩阵开关包括至少一个单刀多掷开关，所述单刀多掷开关包括多个输入引脚与一个输出引脚；当单刀多掷开关的数量为一个时，每个输入引脚电连接一个测试信号，输出引脚电连接频谱仪；当单刀多掷开关的数量为多个时，将单刀多掷开关分为多级，最低级的单刀多掷开关的输入引脚分别电连接一个测试信号，输出引脚电连接高一级单刀多掷开关的输入引脚，最高级的单刀多掷开关的输出引脚电连接频谱仪。可选的，在所述的导航卫星EIRP及稳定性测试系统中，所述程控矩阵开关的输入引脚与输出引脚的数量比为15；所述程控矩阵开关的频率范围为0～4GHz；所述程控矩阵开关的通道插入损耗小于3dB；所述程控矩阵开关的最大承受功率为1W；所述程控矩阵开关的端口驻波小于1.4；所述程控矩阵开关的通道间隔离度大于90dB。可选的，在所述的导航卫星EIRP及稳定性测试系统中，所述测试与控制系统包括：数据分析模块，被配置为接收用户的测试用例，根据测试用例自动生成测试项目和测试顺序；矩阵开关控制模块，被配置为根据测试项目和测试顺序生成选通控制信号；频谱仪控制模块，被配置为根据测试项目和测试顺序生成测试控制信号，以对频谱仪的测量模式、测试频点、测量带宽及频率分辨率进行设置，并接收频谱仪的测试结果和频谱图；数据分析模块，还被配置为分析和存储测试结果和频谱图；人机交互界面，被配置为显示测试结果和频谱图，以及供用户输入频谱仪的测量模式、测试频点、测量带宽及频率分辨率。本专利技术还提供一种导航卫星EIRP及稳定性测试方法，导航载荷提供多个测试信号；大功率衰减器对测试信号进行衰减处理；测试与控制系统向程控矩阵开关提供选通控制信号；程控矩阵开关根据选通控制信号进行测试信号的选通，并输送至频谱仪；测试与控制系统向程控矩阵开关提供选通控制信号；频谱仪根据测试控制信号对程控矩阵开关选通的测试信号进行采集和测量，形成测试结果和频谱图；测试与控制系统将测试结果与测量阈值进行实时比较，若测试结果超出测量阈值则进行异常告警，并对此时的频谱图进行截图并保存。可选的，在所述的导航卫星EIRP及稳定性测试方法中，还包括：将导航卫星EIRP及稳定性测试系统初始化；导航载荷开机并预热；数据分析模块接收用户的测试用例，根据测试用例自动生成测试项目和测试顺序；矩阵开关控制模块根据测试项目和测试顺序生成选通控制信号；频谱仪控制模块根据测试项目和测试顺序生成测试控制信号；导航载荷的测试信号经过大功率衰减器进行信号衰减后，将测试信号经过射频线缆送入程控矩阵开关；程控矩阵开关通过网线与上位机进行连接，上位机通过测试与控制系统选通程控矩阵开关的某一路，从而将选通的测试信号提供至频谱仪；频谱仪接收到选通的测试信号后，利用通道功率测量功能进行带内功率测量，将测试结果通过网线上传至上位机的测试与控制系统；测试与控制系统将测试结果进行实时记录与保存；测试与控制系统将测试结果与测量阈值进行对比，若测试结果超出测量阈值则将频谱仪屏幕上的超出数据标红并将异常时刻的频谱图进行保存。可选的，在所述的导航卫星EIRP及稳定性测试方法中，还包括：若测试结果未超出测量阈值则保存测试结果并判断是否到达固定截图时间，若是则自动截图保存频谱图后进行下一步，否则直接进行下一步；判断测试时间是否满足要求，若是则结束，否则返回执行上位机通过测试与控制系统选通程控矩阵开关的某一路。本专利技术的专利技术人经研究发现，传统的EIRP有线测量方法是每次仅发射一个频点的信号，然后利用功率计逐个测量卫星的每个下行信号通道功率，再加上RNSS天线阵列的增益计算卫星的发射EIRP。该方法存在着每次仅能测量一个频点、测试过程中需要人工进行测试端口的更换、无法进行EIRP稳定度的长时间连续性测试等问题。因此，亟需根据导航卫星的特点，进行EIRP及其稳定度的自动化测试方法探索。因此，本专利技术提供了一种导航卫星EIRP及稳定性测试系统及方法，通过测试与控制系统向程控矩阵开关提供选通控制信号，程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导航卫星EIRP及稳定性测试系统，其特征在于，包括：/n导航载荷，被配置为输出多个测试信号；/n大功率衰减器，被配置为对测试信号进行衰减处理；/n程控矩阵开关，被配置为根据选通控制信号进行测试信号的选通，以供输送至频谱仪；/n频谱仪，被配置为根据测试控制信号对程控矩阵开关选通的测试信号进行采集和测量，形成测试结果和频谱图；/n测试与控制系统，被配置为将测试结果与测量阈值进行实时比较，若测试结果超出测量阈值则进行异常告警，并对此时的频谱图进行截图并保存，/n向程控矩阵开关提供选通控制信号，以及/n向频谱仪提供测试控制信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种导航卫星EIRP及稳定性测试系统，其特征在于，包括：
导航载荷，被配置为输出多个测试信号；
大功率衰减器，被配置为对测试信号进行衰减处理；
程控矩阵开关，被配置为根据选通控制信号进行测试信号的选通，以供输送至频谱仪；
频谱仪，被配置为根据测试控制信号对程控矩阵开关选通的测试信号进行采集和测量，形成测试结果和频谱图；
测试与控制系统，被配置为将测试结果与测量阈值进行实时比较，若测试结果超出测量阈值则进行异常告警，并对此时的频谱图进行截图并保存，
向程控矩阵开关提供选通控制信号，以及
向频谱仪提供测试控制信号。


2.如权利要求1所述的导航卫星EIRP及稳定性测试系统，其特征在于，所述导航载荷与所述大功率衰减器之间通过射频线缆进行连接；
所述大功率衰减器与所述程控矩阵开关之间通过射频线缆进行连接；
所述程控矩阵开关与所述频谱仪之间通过射频线缆进行连接；
所述程控矩阵开关与所述测试与控制系统之间通过网线进行连接；
所述频谱仪与所述测试与控制系统之间通过网线进行连接。


3.如权利要求1所述的导航卫星EIRP及稳定性测试系统，其特征在于，还包括壳体；
所述壳体内由上至下布置所述大功率衰减器、所述程控矩阵开关、所述频谱仪及网络交换机；
搭载所述测试与控制系统的上位机与网络交换机通信；
所述壳体内部布置风扇及散热板。


4.如权利要求1所述的导航卫星EIRP及稳定性测试系统，其特征在于，大功率衰减器的耐受功率为500W。


5.如权利要求1所述的导航卫星EIRP及稳定性测试系统，其特征在于，所述程控矩阵开关包括至少一个单刀多掷开关，所述单刀多掷开关包括多个输入引脚与一个输出引脚；
当单刀多掷开关的数量为一个时，每个输入引脚电连接一个测试信号，输出引脚电连接频谱仪；
当单刀多掷开关的数量为多个时，将单刀多掷开关分为多级，最低级的单刀多掷开关的输入引脚分别电连接一个测试信号，输出引脚电连接高一级单刀多掷开关的输入引脚，最高级的单刀多掷开关的输出引脚电连接频谱仪。


6.如权利要求1所述的导航卫星EIRP及稳定性测试系统，其特征在于，所述程控矩阵开关的输入引脚与输出引脚的数量比为15；
所述程控矩阵开关的频率范围为0～4GHz；
所述程控矩阵开关的通道插入损耗小于3dB；
所述程控矩阵开关的最大承受功率为1W；
所述程控矩阵开关的端口驻波小于1.4；
所述程控矩阵开关的通道间隔离度大于90dB。


7.如权利要求1所述的导航卫星EIRP及稳定性测试系统，其特征在于，所述测...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈冠浩，李光，任前义，龚文斌，沈苑，宋彬，余志洋，戴永珊，
申请(专利权)人：中国科学院微小卫星创新研究院，上海微小卫星工程中心，
类型：发明
国别省市：上海;31