衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品(GPS)測試方案詳解

一、序論

計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)、無線通訊、衛(wèi)星導(dǎo)航被稱為信息社會(huì)的三大支柱產(chǎn)業(yè)。據(jù)分析，到2030年前，一直都是衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品的高速發(fā)展期。隨著科技的不斷進(jìn)步，衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品被用到了人們生活的方方面面：測繪、物流、監(jiān)控、安防、手持/車載導(dǎo)航、手機(jī)等等。消費(fèi)者在市場上可以選購到的衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品也多種多樣，豐富多彩。

但是，擺在了消費(fèi)者和廠家面前的共同問題是：如何確保我的衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品功能優(yōu)秀?對消費(fèi)者而言，只要選購了衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品，一定會(huì)對其有很強(qiáng)的依賴性，所以出現(xiàn)質(zhì)量問題后，大部分人會(huì)在第一時(shí)間進(jìn)行質(zhì)量投訴。對廠家而言，出廠前的產(chǎn)品檢驗(yàn)是保證產(chǎn)品質(zhì)量的生命線，也是避免了產(chǎn)品出廠后受到消費(fèi)者大規(guī)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(hào)源的衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品測試系統(tǒng)。希望您讀完此文章，會(huì)對您的產(chǎn)品測試過程有一定的幫助。

二、測試方案簡介

2.1 生產(chǎn)過程中容易產(chǎn)生的問題

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

•　　測試方案的選擇：現(xiàn)在有很多工廠并沒有很好的測試解決方案，現(xiàn)有的一些也都是用轉(zhuǎn)發(fā)器或者是單通道模擬器做為信號(hào)源搭鍵的測試平臺(tái)，這樣有一定的弊端，檢驗(yàn)的指標(biāo)也不是很可靠。

轉(zhuǎn)發(fā)器方案可以解決廠房內(nèi)的信號(hào)覆蓋問題，但是因?yàn)樘焐系男l(wèi)星強(qiáng)度不可知，而且每一

顆衛(wèi)星信號(hào)不同，只能做定性分析，不能做定量測量的依據(jù)。

單通道方案可以解決測試單個(gè)通道的靈敏度問題，但是因?yàn)橥ǖ罃?shù)只有一個(gè)，不能做啟動(dòng)

時(shí)間和定位精度等指標(biāo)的測量。

•　　測試方法的選擇：測試一臺(tái)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品質(zhì)量的好壞，要進(jìn)行板級(jí)測試和整機(jī)測試，這樣才能全方位的保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

•　　測試指標(biāo)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(yàn)，衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)品的生產(chǎn)和測試過程如下圖所示：

2.3 GPS板級(jí)測試

此處主要是針對生產(chǎn)出來的電路板進(jìn)行的一系列測試，測試的參數(shù)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(jí)測試在生產(chǎn)制造過程中是非常重要的，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題對產(chǎn)品性能的影響。

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

此處測試的主要指標(biāo)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。測試的方法是廠家選定一個(gè)黃金標(biāo)準(zhǔn)(Gold Sample)，以這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)進(jìn)行測試。

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

板級(jí)測試工位示意圖

靈敏度差異圖

因?yàn)镹S600 12通道GPS信號(hào)源可以同時(shí)發(fā)射出12顆同等功率強(qiáng)度的GPS衛(wèi)星信號(hào)，所以在此處的測試是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的定量分析，結(jié)果非常可靠。同時(shí)，對比單通道模擬器，NS600還可以被用來測試GPS接收機(jī)啟動(dòng)時(shí)間，定位精度等指標(biāo)，徹底保證了在板級(jí)的一致性。

2.4 GPS整機(jī)測試

通過板級(jí)測試的電路板，進(jìn)入后續(xù)的生產(chǎn)線被裝配成整機(jī)。在出廠前，要對整機(jī)在無線環(huán)境下進(jìn)行測試。此處測試的指標(biāo)有：接收機(jī)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(nèi)固定位置擺放被測產(chǎn)品，按照出廠指標(biāo)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(tái)。

三、整體測試平臺(tái)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(tǒng)包括四個(gè)板級(jí)測試工位，四個(gè)整機(jī)測試工位。

儀 器 配 置