车载组合定位装置的定位性能测试装置及方法与流程

    专利查询2025-05-21  6


    本公开属于测试,特别涉及一种车载组合定位装置的定位性能测试装置及方法。


    背景技术:

    1、近年来,随着高精定位技术的不断普及与发展,人们对于高精定位技术的需求越来越高。高精度定位技术能够为汽车提供比传统gps等定位服务更高的精度、更好的稳定性和更安全的定位服务。这对于实现车道级导航、复杂路况精准定位至关重要,可以大幅提升出行效率。这使得高精定位技术成为自动驾驶系统核心技术之一。

    2、高精定位技术给自动驾驶提供精确的位置信息,在自动驾驶过程中,车辆需要知道自己当前的位置以及周围环境情况,以便进行决策和规划行驶路线。高精定位技术能够确保车辆准确知道自己的位置,从而提高了自动驾驶的准确性和可靠性。

    3、目前用于自动驾驶的车载定位装置使用的高精定位技术主要是gnss&imu组合导航技术。车载定位装置的定位能力直接影响自动驾驶的安全性和可靠性。为保证车载定位装置的定位可靠性,在汽车产品研发阶段需要对车载定位装置的定位性能开展全面有效的测试。在现有的测试技术中,要么采用实际道路测试的方法,测试周期长,测试成本高且不具备场景复现重复测试的能力;要么构建大型测试暗室,将整车或定位装置置于暗室运动平台上,通过预设场景来开展测试,测试成本高,场景单一,测试结果需要采集后分析才能得出,不能直接对比。

    4、公开号为cn116242395a的中国专利文献公开了名称为“组合导航设备的性能评估方法、装置、设备及存储介质”的技术,该技术的方案为:当组合导航系统满足预设评估条件时,获取至少两个组合导航设备输出的定位数据,其中,所述至少两个组合导航设备中至少包括被测设备;基于不同组合导航设备输出的定位数据,对所述被测设备的定位精度进行检测,得到检测结果;若检测结果为不准确,则获取所述被测设备输出的定位数据对应的姿态数据报文,并对所述姿态数据报文执行传输监测,得到监测结果;基于所述监测结果,对所述被测设备进行性能评估,得到第一评估结果。

    5、上述技术采用的是多个组合导航设备同时输出定位数据,通过比对这些测试数据的一致性,得出被测系统是否准确的方法。若比对结论是不准确的,则需要开展进一步的分析和评估,经过一系列的综合评估才能评定组合导航系统的性能。此测试系统由于没有标准的参照物,无法准确评估被测样件是否合格,需要后续的分析和评估才能得出评价结论,结果判定过于复杂。另外该方法需要实际道路测试,测试周期长,且测试场景相对单一,对测试场地要求较高,不能方便的测试各种复杂环境,如弱信号环境、强干扰环境、高动态环境和复杂电磁环境,存在较大的局限性。

    6、公开号为cn117724119a的中国专利文献公开了名称为“车载组合定位模块的测试方法、系统及装置”的技术,该技术的方案为:构建半球形全电波暗室,暗室内划分有若干可单独发射导航信号的蜂窝区域,可通过控制不同的蜂窝区域发射导航信号,产生变化的卫星信号和rtk数据,以形成具有变化的导航信号场;按预设的变化策略进行导航信号场变化和测试平台方向变化,模拟车辆处于变化的导航信号场和变化的运行姿态的不同场景中;分别在不同场景中,采集并分析车载组合定位模块或包含有车载组合定位模块的整车输出的导航定位数据。

    7、上述技术采用搭建大型暗室的方法,将车载组合定位装置放置其中,通过变换发射的卫星信号和rtk数据,同时测试平台根据预设的场景变化姿态,实现imu惯导的模拟。这种方法耗资巨大, 测试装置复杂。gnss信号和imu惯导信号需要提前预设好,测试场景单一,不能实时开展灵活多变的复杂场景测试。


    技术实现思路

    1、本公开的目的是提供一种车载组合定位装置的定位性能测试装置及方法,以解决上述技术问题。

    2、根据本公开的第一方面,提供了一种车载组合定位装置的定位性能测试装置,其特征在于,包括上位机、硬件在环测试机柜、gnss信号模拟器;还包括用于为待测车载组合定位装置内置的imu惯导传感器提供运动仿真的六自由度运动平台;所述上位机预置有:

    3、用于控制所述硬件在环测试机柜,以模拟待测车载组合定位装置的运行环境的硬件在环测试机柜管理软件,其中,所述硬件在环测试机柜管理软件集成有用于控制所述六自由度运动平台的六自由度运动平台控制组件;用于输出仿真主车的姿态信息给所述imu惯导传感器,且输出仿真主车的定位信息给gnss信号模拟器测试应用程序的场景仿真软件;用于基于所述定位信息生成gnss信息和rtk差分信息的gnss信号模拟器测试应用程序,其中,所述gnss信号模拟器测试应用程序配置有模拟复杂多变的测试环境的参数;所述gnss信号模拟器将接收到的所述gnss信息和rtk差分信息输入至待测车载组合定位装置;所述场景仿真软件还仿真有用于接收从待测车载组合定位装置输出的融合定位信息的仿真对照车,其中,待测车载组合定位装置根据所述gnss信息、rtk差分信息、imu惯导传感器生成的imu惯导信号生成所述融合定位信息;所述上位机分别与所述gnss信号模拟器、所述硬件在环测试机柜电连接,所述gnss信号模拟器与所述待测车载组合定位装置电连接,所述硬件在环测试机柜与所述六自由度运动平台电连接。

    4、在一些实施例中,所述硬件在环测试机柜包括实时机、总线板卡、以及i/o板卡。

    5、在一些实施例中,所述六自由度运动平台包括下基座、电缸、以及上平台,所述电缸安装在所述下基座上,所述上平台通过万向铰链连接在所述电缸上,所述待测车载组合定位装置固定在设置于所述上平台的上平面的安装夹具上。

    6、在一些实施例中,所述gnss信号模拟器通过faker射频线将gnss信息输入至待测车载组合定位装置,所述gnss信号模拟器通过串口通信将rtk信息输入至待测车载组合定位装置。

    7、在一些实施例中,所述模拟复杂多变的测试环境的参数包括星座环境参数、信号强度参数、欺骗干扰信号参数、异常仿真参数。

    8、根据本公开的第二方面,提供了一种车载组合定位装置的定位性能测试方法,利用上述的车载组合定位装置的定位性能测试装置实现所述方法,所述方法包括:根据测试车型通过上位机的硬件在环测试机柜管理软件设置待测车载组合定位装置的运行环境;硬件在环测试机柜仿真待测车载组合定位装置的运行环境;根据测试用例启动上位机的场景仿真软件,且选择相应的测试场景;上位机将仿真主车的姿态信息实时发送至硬件在环测试机柜;硬件在环测试机柜驱动六自由度运动平台根据姿态信息运动,其中,待测车载组合定位装置内置的imu惯导传感器基于六自由度运动平台的运动生成imu惯导信号;上位机将仿真主车的定位信息实时发送至gnss信号模拟器测试应用程序;gnss信号模拟器测试应用程序基于定位信息,生成gnss信息和rtk差分信息;gnss信号模拟器将gnss信号和rtk差分信息输入至待测车载组合定位装置,其中,待测车载组合定位装置基于imu惯导信号、gnss信号、以及rtk差分信息生成融合定位信息;硬件在环测试机柜管理软件读取融合定位信息,且将融合定位信息发送至场景仿真软件的对照车上;上位机比对仿真主车与仿真对照车的实时位置,得到待测车载组合定位装置的定位性能测试结果。

    9、本公开的有益效果:通过虚拟场景和硬件在环测试机柜仿真模拟车载组合定位装置的使用环境,使得融合定位数据来源接近实车情况,能够完整的将车载组合定位装置在实车上的各种工况模拟出来。使用gnss信号模拟器仿真gnss信号,比实车路试试验费用更低,而且更安全。还能够模拟各种复杂场景,如弱gps信号的山路隧道,多径效应的城市巷道,强gps干扰的特殊环境等,这些都是实车测试难以全部覆盖的。同时在虚拟环境中,可以实时输出仿真主车的gnss信息和imu惯导信息,测试环境灵活。并且仿真主车和对照车可以很直观的展示定位装置组合定位后的定位效果,便于评价组合定位能力。

    10、本公开使用gnss信号模拟器和六自由度运动平台,将组合定位gnss信号、rtk差分信号和imu惯导信号都模拟了出来,可以完整得测试车载组合定位装置的组合定位能力,能够有效保证测试的准确性和完整性。相较于现有的测试方法,测试更全面,成本更低,评价更直观,更能有效测试车载组合定位装置的组合定位能力。


    技术特征:

    1.一种车载组合定位装置的定位性能测试装置,其特征在于,包括上位机、硬件在环测试机柜、gnss信号模拟器;

    2.根据权利要求1所述的车载组合定位装置的定位性能测试装置,其特征在于,所述硬件在环测试机柜包括实时机、总线板卡、以及i/o板卡。

    3.根据权利要求1所述的车载组合定位装置的定位性能测试装置,其特征在于,所述六自由度运动平台包括下基座、电缸、以及上平台,所述电缸安装在所述下基座上,所述上平台通过万向铰链连接在所述电缸上,所述待测车载组合定位装置固定在设置于所述上平台的上平面的安装夹具上。

    4.根据权利要求1所述的车载组合定位装置的定位性能测试装置,其特征在于,所述gnss信号模拟器通过faker射频线将gnss信息输入至待测车载组合定位装置,所述gnss信号模拟器通过串口通信将rtk信息输入至待测车载组合定位装置。

    5.根据权利要求1所述的车载组合定位装置的定位性能测试装置,其特征在于,所述模拟复杂多变的测试环境的参数包括星座环境参数、信号强度参数、欺骗干扰信号参数、异常仿真参数。

    6.一种车载组合定位装置的定位性能测试方法,其特征在于,利用权利要求1至5任一项所述的车载组合定位装置的定位性能测试装置实现所述方法,所述方法包括:


    技术总结
    本公开涉及一种车载组合定位装置的定位性能测试装置及方法,属于测试技术领域。该装置包括:上位机、硬件在环测试机柜、GNSS信号模拟器;还包括用于为待测车载组合定位装置内置的IMU惯导传感器提供运动仿真的六自由度运动平台;所述上位机预置有:硬件在环测试机柜管理软件、场景仿真软件、GNSS信号模拟器测试应用程序;所述上位机分别与所述GNSS信号模拟器、所述硬件在环测试机柜电连接,所述GNSS信号模拟器与所述待测车载组合定位装置电连接,所述硬件在环测试机柜与所述六自由度运动平台电连接。本测试装置对车载组合定位装置的测试更全面,且能直观得知定位性能。

    技术研发人员:胡俊彦,王玮,张文明,刘法勇,杨锦涛,吕磊
    受保护的技术使用者:安徽江淮汽车集团股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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