一种基于5G的组合导航异地协同试验系统及测试方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于5G的组合导航异地协同试验系统及测试方法，所述组合导航异地协同试验系统基于异地协同网络实现，所述组合导航异地协同试验系统包括：飞行数据仿真单元，用于输出姿态信息和速度数据；航姿采集单元，用于接收姿态信息并对其进行半物理仿真和测量；卫星导航采集单元，用于获取飞行航迹并将其转换为仿真的卫星信号进行测量；组合导航测试单元，将测量后的姿态信息、速度数据和仿真卫星信号进行组合导航测试本发明专利技术提供了一种基于5G的组合导航异地协同试验系统及测试方法，本发明专利技术实现了试验端三轴转台单设备与远端互联完成组合导航半物理测试。互联完成组合导航半物理测试。互联完成组合导航半物理测试。

【技术实现步骤摘要】
一种基于5G的组合导航异地协同试验系统及测试方法


[0001]本专利技术涉及航电试验
，尤其涉及一种基于5G的组合导航异地协同试验系统及测试方法。

技术介绍

[0002]组合导航系统通过惯性导航系统(Inertial Navigation System，INS)和卫星导航系统的优势互补在民机中得到了广泛的应用。INS/GNSS组合导航的性能测试得到了相关方的广泛研究。组合导航的测试由于涉及多系统交联，因此组合导航的半物理试验是常用方法。波音、霍尼韦尔、德州仪器等主制造商和部件制造商相关方得益于起步较早，在80年代就开展了关于组合导航系统的飞行试验。
[0003]以飞机主制造商的角度，机载组合导航设备必须满足国际民航组织(International Civil Aviation Organization，ICAO)提出的可用精度、完好性、连续性和可用性四项要求。
[0004]组合导航半物理测试具有广泛的学术研究和工程应用背景。霍尼韦尔持有的专利技术专利动态组合导航测试仪(US15153717)属于一种半物理测试方法，通过卫星模拟器仿真卫星信号；惯导系统则接收真实的姿态数据。上海交通大学持有专利技术专利捷联惯性/卫星组合导航检测系统及其仿真测试方法(CN103308073B)同属于半物理试验方法，区别在于通过转台半物理仿真三轴姿态数据。由于组合导航多系统特性，使得相关试验需要姿态单元、卫星单元等多设备共同完成，依靠单独设备难以完成组合导航半物理仿真试验。综上所述，组合导航的半物理仿真试验不但具有十分重要的工程价值，且存在着一定的难点。
[0005]因此，有必要研究一种基于5G的组合导航异地协同试验系统及测试方法来应对现有技术的不足，以解决或减轻上述一个或多个问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于5G的组合导航异地协同试验系统及测试方法，实现了试验端三轴转台单设备与远端互联完成组合导航半物理测试。
[0007]一方面，本专利技术提供一种基于5G的组合导航异地协同试验系统，所述组合导航异地协同试验系统基于异地协同网络实现，所述组合导航异地协同试验系统包括：
[0008]飞行数据仿真单元，用于输出姿态信息和速度数据；
[0009]航姿采集单元，用于被测航姿设备半物理仿真和姿态数据采集；
[0010]卫星导航采集单元，用于获取飞行航迹并将其转换为仿真的卫星信号进行被测设备导航数据采集；
[0011]组合导航测试单元，将测量后的姿态信息、速度数据和仿真卫星信号进行组合导航测试。
[0012]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述飞行数据仿真单元包括工程驾驶舱，所述工程驾驶舱通过异地协同网络将速度数据传输给组合导
航测试单元，将姿态数据发送给航姿采集单元，激励航姿半物理仿真设备。
[0013]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述姿态数据包括俯仰角数据、滚转角数据和偏航角数据。
[0014]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述航姿采集单元包括航姿半物理仿真设备和被测航姿设备；
[0015]航姿半物理仿真设备根据接收的姿态信息对飞机姿态进行半物理仿真；
[0016]被测航姿设备用于测量飞机姿态半物理仿真结果，并将测量值通过航插接口以异地协同网络形式传输给组合导航测试单元。
[0017]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述航插接口包括但不限于RS422和RS232。
[0018]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述卫星导航采集单元包括卫星导航半物理仿真设备和被测机载卫星导航接收机；
[0019]所述卫星导航半物理仿真设备将飞行航迹仿真转换为卫星信号发送给被测机载卫星导航接收机；
[0020]被测机载卫星导航接收机将导航信息测量值通过异地协同网络传输给组合导航测试单元。
[0021]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述卫星信号包括但不限于GPS、BDS和GLONASS。
[0022]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述异地协同试验网络包括内网模式和专网模式，其中；
[0023]内网模式包括网络端口、二层交换机、三层交换机、路由器和5G收发送装置；所述被测机载卫星导航接收机和工程驾驶舱接入二层交换机，通过5G收发送装置连接三层交换机，并将被测机载卫星导航接收机、工程驾驶舱与组合导航测试模块设置为同一网段，在三层交换机内将该网段划分到同一个VLAN；
[0024]专网模式包括二层交换机、三层交换机、5G收发送模块和异地协同试验云端；工程驾驶舱和卫星接收机通过交换机与5G发送模块向异地协同试验云端专网发送相关试验数据。
[0025]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述相关试验数据包括：卫星接收机的经度、纬度和高度导航信息、相关卫星星历信息、工程驾驶舱的航迹数据、俯仰角、滚转角、偏航角、空速、地速和马赫数。
[0026]如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种基于5G的组合导航异地协同试验方法，包括所述的组合导航异地协同试验系统，所述组合导航异地协同试验方法包括以下步骤：
[0027]S1：启动设备，卫星导航半物理仿真设备发送静态位置信息，工程驾驶舱发送飞机静态位置信息，卫星导航采集单元、航姿采集单元、组合导航测试单元接收信息无误，确认试验网络连通无误；
[0028]2)根据预设飞行任务进行工程驾驶舱人在环飞行，通过试验网络，工程驾驶舱端将俯仰角、滚转角、偏航角传输至航姿采集单元，速度数据传输至组合导航测试单元；
[0029]3)卫星导航采集单元仿真多星座GNSS信号，被测卫星导航接收机将卫星导航信号
通过异地协同试验网络传输至组合导航模块；
[0030]4)以工程驾驶舱人在环飞行数据激励航姿半物理仿真设备运动，根据计时器组合导航测试单元采集被测航姿设备数据；
[0031]5)组合导航模块选择松组合或紧组合模式，可改变卡尔曼滤波预设参数，并实时显示组合导航信息和当前误差。
[0032]与现有技术相比，本专利技术可以获得包括以下技术效果：
[0033]本专利技术相较于现有技术需要多测试设备在同一区域内共同完成，本专利技术采用基于5G的异地协同方式，实现远端的工程驾驶舱、转台或卫星模拟器等测试设备数据互联，在接通试验网的情况下，测试端仅需单台套设备或完全采用远端测试设备即可完成组合导航试验。
[0034]当然，实施本专利技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
【附图说明】
[0035]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于5G的组合导航异地协同试验系统，其特征在于，所述组合导航异地协同试验系统基于异地协同网络实现，所述组合导航异地协同试验系统包括：飞行数据仿真单元，用于输出姿态信息和速度数据；航姿采集单元，用于被测航姿设备半物理仿真和姿态数据采集；卫星导航采集单元，用于获取飞行航迹并将其转换为仿真的卫星信号进行被测设备导航数据采集；组合导航测试单元，将测量后的姿态信息、速度数据和仿真卫星信号进行组合导航测试。2.根据权利要求1所述的组合导航异地协同试验系统，其特征在于，所述飞行数据仿真单元包括工程驾驶舱，所述工程驾驶舱通过异地协同网络将速度数据传输给组合导航测试单元，将姿态数据发送给航姿采集单元，激励航姿半物理仿真设备。3.根据权利要求2所述的组合导航异地协同试验系统，其特征在于，所述姿态数据包括俯仰角数据、滚转角数据和偏航角数据。4.根据权利要求1所述的组合导航异地协同试验系统，其特征在于，所述航姿采集单元包括航姿半物理仿真设备和被测航姿设备；航姿半物理仿真设备根据接收的姿态信息对飞机姿态进行半物理仿真；被测航姿设备用于测量飞机姿态半物理仿真结果，并将测量值通过航插接口以异地协同网络形式传输给组合导航测试单元。5.根据权利要求4所述的组合导航异地协同试验系统，其特征在于，所述航插接口包括但不限于RS422和RS232。6.根据权利要求1所述的组合导航异地协同试验系统，其特征在于，所述卫星导航采集单元包括卫星导航半物理仿真设备和被测机载卫星导航接收机；所述卫星导航半物理仿真设备将飞行航迹仿真转换为卫星信号发送给被测机载卫星导航接收机；被测机载卫星导航接收机将导航信息测量值通过异地协同网络传输给组合导航测试单元。7.根据权利要求6所述的组合导航异地协同试验系统，其特征在于，所述卫星信号包括但不限于GPS、BDS和GLONASS。8.根据权利要求5或7所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛勇，白志强，赵广涛，隋政，李超群，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：