一种北斗三号通信定位模块批量测试系统的制作方法

1.本实用新型涉及通信测试技术领域，具体涉及一种北斗通信定位模块批量测试系统。本系统通过1根网线和电脑连接就可实现1次同时测试10台北斗三号通信定位模块电气特性、功能和性能，具有待机功耗异常报警机制和发射功耗偏低预警机制，同时增加了rnss定位精度异常报警、rnss冷启动时间异常报警、rnss热启动时间异常报警等3项异常报警机制。


背景技术：

2.近年来，我国卫星导航产业发展迅猛，特别是随着我国自主知识产权的北斗三号卫星导航系统建设完成并正式投入使用后，北斗三号通信定位设备测试需求量大增，传统的测试方法只能单人单台操作，不仅测试效率低、测试周期长，且消耗大量的人力成本。北斗三号通信定位模块可通过卫星实现短报文通信、位置报告功能和北三rnss定位功能。如何提高北斗三号通信定位模块的测试效率，释放人力资源是批量测试系统面临的难题。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是提供一种北斗三号通信定位模块批量测试系统。该系统通过1根网线和电脑连接，即可轻松实现同时测试多台北斗三号通信定位模块的电气特性、功能和性能，具有待机功耗异常报警机制和发射功耗偏低预警机制，同时增加了rnss定位精度异常报警、rnss冷启动时间异常报警、rnss热启动时间异常报警等3项异常报警机制。
4.为解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案来实现：
5.一种北斗三号通信定位模块批量测试系统，包括串口服务器、显示屏、通信定位模块接口单元、ttl转rs232转换电路、主控mcu、功耗采集单元和rsmc/rnss切换电路；
6.装载北斗三号批量测试软件的终端通过网口与串口服务器双向连接；串口服务器通过11路串口与ttl转rs232转换电路连接；
7.ttl转rs232转换电路的第一双向端口与主控mcu的第一双向端口连接；ttl转rs232转换电路的第二双向端口与rsmc/rnss切换电路连接；所述主控mcu的切换控制端口与rsmc/rnss切换电路的控制端口连接；所述rsmc/rnss切换电路第一切换端口通过rsmc接口与通信定位模块接口单元的其中一接口连接；rsmc/rnss切换电路的第二切换端口通过rnss接口与通信定位模块接口单元的另一接口连接；
8.所述功耗采集单元其中一端通过i2c总线与主控mcu连接；功耗采集单元的另一端通过电源接口与定位模块接口单元的信息采集端连接；
9.显示屏通过串口线与主控mcu连接。
10.进一步的，所述rsmc/rnss切换电路包括5个模拟开关；所述通信定位接口模块设有10路，模拟开关的切换端口分别通过对应rsmc接口或rnss接口与其中一路通信定位接口模块连接。
11.进一步的，还包括用于供电的开关电源；所述开关电源通过电源转换电路对系统各部分供电。
12.进一步的，所述功耗采集单元包括5个功耗检测芯片和10个采样电阻；其中每个功耗芯片检测2路通信定位接口模块的功耗。
13.本实用新型相对于背景技术的优点在于：
14.(1)本实用新型实时采集10路北斗三号通信定位模块的电气特性，具有待机功耗异常报警机制和发射功耗偏低预警机制；其中电气特性包括待机电流、待机功耗、发射电流、发射功耗等，同时可以把采集的结果远程实时传到电脑上。
15.(2)本实用新型可同时测试10台北斗三号通信定位模块的功能和性能并增加了rnss定位精度异常报警、rnss冷启动时间异常报警、rnss热启动时间异常报警等3项异常报警机制；其中北斗三号通信定位模块的功能和性能包括rsmc短报文通信成功率、rsmc位置报告成功耗、rnss定位精度、rnss冷启动时间、rnss热启动时间等。
16.(3)本实用新型通过接收来自主控mcu的1条切换指令，可远程实现10路rsmc串口和10路rnss串口瞬时切换。
附图说明
17.图1是本实用新型的北斗三号通信定位模块批量测试系统的俯视图
18.图2是本实用新型的北斗三号通信定位模块批量测试系统的左视图
19.图3是本实用新型的北斗三号通信定位模块批量测试系统的右视图。
20.图4是本实用新型的电路结构示意图。
21.图5是本实用新型主程序设计方案流程图。
22.图6是北斗三号批量测试软件测试定位精度软件测试设计方案流程图。
23.图7是北斗三号批量测试软件测试短报文通信成功率测试设计方案流程图。
24.图中：1、北斗三号通信定位模块接口单元；2、显示屏；3、网口。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
26.一种北斗三号通信定位模块批量测试系统，包括串口服务器、显示屏、通信定位模块接口单元、ttl转rs232转换电路、主控mcu、功耗采集单元和rsmc/rnss切换电路；
27.装载北斗三号批量测试软件的终端通过网口与串口服务器双向连接；串口服务器通过11路串口与ttl转rs232转换电路连接；
28.ttl转rs232转换电路的第一双向端口与主控mcu的第一双向端口连接；ttl转rs232转换电路的第二双向端口与rsmc/rnss切换电路连接；所述主控mcu的切换控制端口与rsmc/rnss切换电路的控制端口连接；所述rsmc/rnss切换电路第一切换端口通过rsmc接口与定位模块接口单元的其中一接口连接；rsmc/rnss切换电路的第二切换端口通过rnss接口与定位模块接口单元的另一接口连接；
29.所述功耗采集单元其中一端通过i2c总线与主控mcu连接；功耗采集单元的另一端通过电源接口与通信定位模块接口单元的信息采集端连接；
30.显示屏通过串口线与主控mcu连接。
31.进一步的，所述rsmc/rnss切换电路包括5个模拟开关；所述定位接口模块设有10路，模拟开关的切换端口分别通过对应rsmc接口或rnss接口与其中一路定位接口模块连接。
32.进一步的，还包括用于供电的开关电源；所述开关电源通过电源转换电路对系统各部分供电。
33.进一步的，所述功耗采集单元包括5个功耗检测芯片和10个采样电阻；其中每个功耗芯片检测2路定位接口模块的功耗。
34.下面为更具体的实施例说明：
35.参照图1至图7，本实施例提供一种北斗三号通信定位模块批量测试系统。该系统通过1根网线和电脑连接，即可轻松实现同时测试10台北斗三号通信定位模块的电气特性、功能和性能。
36.北斗三号通信定位模块批量测试系统包括主板、显示屏、开关电源、串口服务器、北斗三号批量测试软件等。
37.主板包括10个北斗三号通信定位模块接口单元、10路功耗采集单元、10路rsmc/rnss切换单元、主控mcu单元、电源转换电路单元等。
38.北斗三号通信定位模块接口单元包括10路北斗三号通信定位模块标准接口及北斗ic卡槽，用来放置10个北斗三号通信定位模块，如图1所示。
39.功耗采集单元通过5个功耗检测芯片(每个芯片可检测2路功耗)和10个采样电阻实现实时采集10路北斗三号通信定位模块的待机电流、待机功耗、发射电流、发射功耗等。功耗采集单元通过i2c总线与主控mcu连接，通过设定采样时间、采样间隔等参数实现功耗、电压以及电流的实时采集，同时可以把采集的结果实时传到电脑上。
40.rsmc/rnss切换电路通过5个模拟开关(每个模拟开关控制2路)接收来自主控mcu的切换指令，实现10路rsmc串口和10路rnss串口切换。
41.主控mcu单元型号为gd32f103，负责与功耗采集单元、rsmc/rnss切换单元、显示屏进行控制与交互。
42.显示屏与主控mcu单元进行控制与交互，可实时显示10路北斗三号通信定位模块的待机电流、待机功耗、发射电流、发射功耗、工作状态等信息，如图2所示。
43.电源转换电路主要由各种电源芯片构成，用于满足各功能模块及周边电路的电源需求。
44.开关电源给北斗三号通信定位模块批量测试系统硬件部分供电。
45.串口服务器，通过1根网线实现1路分为10路rs232串口信号同时全双工工作，并与主板进行交互。
46.北斗三号批量测试软件，配合硬件及嵌入式程序实现了同时测试10台北斗三号通信定位模块的电气特性(主要是功耗)、功能和性能。
47.主程序主要依据远程软件进行测试。其中流程化测试程序设计原理如图5所示，首先进行系统初始化(gpio、时钟等)；然后依据外部输入的参数依次进行功耗测试、功能测试和性能测试；最后将测试结果进行汇总、处理，同时向测试人员电脑发送测试完毕确认。
48.为保证模块和测试系统的正常运行，在进行测试前均会对模块待机及发射功耗进
行测试，并且增加功耗异常报警机制，在测试时会首先对模块待机功耗进行测试，若模块待机功耗大于设定值，则判定模块异常，会切断模块电源同时向测试人员电脑发送待机功耗异常报警，系统则会存储全部信息，以便后续查找使用。
49.为保证模块功放芯片运行正常，在测试发射功耗时会对发射功耗进行监测，当发射功耗低于设定值时，则触发发射功耗偏低预警，预警信息会发送到测试人员电脑。
50.主控mcu单元(keil5.0编程嵌入式程序)通过主板与10路模块及显示屏进行控制与交互，在电脑上可实时显示10路北斗三号通信定位模块的待机功耗、发射功耗等信息，待机功耗异常报警信息和发射功耗偏低预警信息会同步发送到测试人员电脑。
51.北斗三号批量测试软件rnss软件通过matlab2019a软件进行编程，最终实现1次测试10台北斗三号通信定位模块rnss定位精度、rnss冷启动时间、rnss热启动时间等功能，并增加了rnss定位精度异常报警、rnss冷启动时间异常报警、rnss热启动时间异常报警等3项异常报警机制，如图6所示。
52.北斗三号批量测试软件rsmc软件通过qt5.9.6软件进行编程，最终实现1次测试10台北斗三号通信rsmc短报文通信成功率、rsmc位置报告成功耗等功能，如图7所示。
53.下面就北斗三号通信定位模块测试系统测试rnss定位精度和rsmc短报文通信成功率测试过程进行描述：
54.rnss定位精度测试：用户在北斗三号批量测试软件界面点击【定位精度测试】，设置水平精度和垂直精度指标，【定位类型】选择【单点定位】，把基准点坐标填入相应位置，设置好hdop值，有效数据点个数，测试时间等参数，然后点击【开始测试】；10个北斗三号通信定位模块开始进行rnss定位精度的工作，测试完成，测试结果超出指标范围，测试结果字体被标红，若测试异常测试结果以
“‑‑”
表示，完成rnss定位精度异常报警功能；软件给出结束提示，测试结果正确显示在对应的端口号接收数据显示区域下方。
55.rsmc短报文通信成功率测试：用户在北斗三号批量测试软件通信方式这一栏输入需要发送的信息，点击【通信】完成测试设置选择，【频度】设置为北斗卡的频度，【次数】设置为100次，然后点击【开始批量】测试，10个北斗三号通信定位模块开始进行rsmc短报文通信成功率的工作，软件界面可实时显示过程中发送次数、接收次数、通信成功耗等内容；同时显示屏显示10路北斗三号通信定位模块的待机电流、待机功耗、发射电流、发射功耗、工作状态等信息，同时显示屏的数据实时远距离传输到电脑上。
56.综上，本实用新型所提出一种北斗三号通信定位模块批量测试系统，实现了同时测试多台北斗三号通信定位模块的电气特性、功能和性能。经测试验证，该系统测试流程完整、易于操作、测试数据实时更新、运行稳定、测试数据准确无误，大大提升了产品测试效率，释放了人力资源。

技术特征：
1.一种北斗三号通信定位模块批量测试系统，其特征在于，包括串口服务器、显示屏、通信定位模块接口单元、ttl转rs232转换电路、主控mcu、功耗采集单元和rsmc/rnss切换电路；装载北斗三号批量测试软件的终端通过网口与串口服务器双向连接；串口服务器通过11路串口与ttl转rs232转换电路连接；ttl转rs232转换电路的第一双向端口与主控mcu的第一双向端口连接；ttl转rs232转换电路的第二双向端口与rsmc/rnss切换电路连接；所述主控mcu的切换控制端口与rsmc/rnss切换电路的控制端口连接；所述rsmc/rnss切换电路第一切换端口通过rsmc接口与通信定位模块接口单元的其中一接口连接；rsmc/rnss切换电路的第二切换端口通过rnss接口与通信定位模块接口单元的另一接口连接；所述功耗采集单元其中一端通过i2c总线与主控mcu连接；功耗采集单元的另一端通过电源接口与通信定位模块接口单元的信息采集端连接；显示屏通过串口线与主控mcu连接。2.根据权利要求1所述的一种北斗三号通信定位模块批量测试系统，其特征在于，所述rsmc/rnss切换电路包括5个模拟开关；所述通信定位接口模块设有10路，模拟开关的切换端口分别通过对应rsmc接口或rnss接口与其中一路通信定位接口模块连接。3.根据权利要求1所述的一种北斗三号通信定位模块批量测试系统，其特征在于，还包括用于供电的开关电源；所述开关电源通过电源转换电路对系统各部分供电。4.根据权利要求1所述的一种北斗三号通信定位模块批量测试系统，其特征在于，所述功耗采集单元包括5个功耗检测芯片和10个采样电阻；其中每个功耗芯片检测2路通信定位接口模块的功耗。

技术总结
本实用新型公开了一种北斗三号通信定位模块批量测试系统，属于通信测试技术领域。其包括10个北斗三号通信定位模块接口单元、10路功耗采集单元、10路RSMC/RNSS切换电路、主控MCU单元、显示屏、开关电源、串口服务器、北斗三号批量测试软件等；本实用新型可轻松实现同时测试多台北斗三号通信定位模块的电气特性、功能和性能，具有待机功耗异常报警机制和发射功耗偏低预警机制，同时增加了RNSS定位精度异常报警、RNSS冷启动时间异常报警、RNSS热启动时间异常报警等3项异常报警机制。间异常报警等3项异常报警机制。间异常报警等3项异常报警机制。


技术研发人员：田云停 刘敬辉 郝泽华 郝岩云 郝立芳 朱少波 苏博飞 王威 张威
受保护的技术使用者：深圳市远东华强导航定位有限公司
技术研发日：2023.04.12
技术公布日：2023/9/13