Стенд испытаний НАП в кинематическом режиме
СИНАКР предназначен для проведения испытаний образцов НАП, в том числе высокоточной НАП, с целью определения их точностных характеристик, испытаний высокоточных методов позиционирования, оценки эффективности функциональных дополнений ГНСС.
Испытания проводятся при работе НАП по реальному сигналу ГНСС. При испытаниях антенна НАП (или антенная система) перемещается роботом-манипулятором. Робот располагается на открытой площадке с хорошей видимостью навигационных спутников внутри радиопрозрачного укрытия (РПУ). Одновременно можно проводить испытания до 7 образцов НАП.
Основные элементы стенда
Робот-манипулятор UR10e
Манипулятор на базе робота UR10 является основным элементом СИНАКР. Его назначение – перемещение антенны испытываемой НАП по заданной траектории в пространстве и/или изменение ориентации антенной системы в соответствии с заданной программой.
На манипулятор могут устанавливаться кронштейны двух типов: кронштейн для перемещения одной антенны или кронштейн для перемещения системы из трех антенн.
Управление манипулятором производится с помощью сенсорного планшета с графическим интерфейсом PolyScope, подключенного к контроллеру манипулятора.
Радиопрозрачное укрытие с климатической установкой и постаментом для робота
Радиопрозрачное укрытие с климатической установкой обеспечивают необходимый температурный режим и защиту оборудования от атмосферных осадков.
Аппаратура навигационная NL3333-A3
Аппаратура навигационная NL3333-A3 предназначена для привязки данных о положении антенны к шкале времени UTC. Привязка к шкале времени производится на основе сигнала PPS (pulse per second) приемника и времени, передаваемом приемником в NMEA-сообщениях.
Сигнал PPS (pulse per second), секундная метка – аналоговый сигнал, представляющий собой последовательность импульсов TTL-уровня, идущих с заданным интервалом, как правило - 1 с. В зависимости от настройки передний фронт импульса соответствует границе секунд шкалы времени, к которой производится привязка.
Ежесекундные NMEA-сообщения, содержащие абсолютное значение времени выдаются приемником на последовательный порт. Каждое сообщение следует за секундной меткой, времени которой оно соответствует.
ГНСС антенна GrAnt-G5T
ГНСС антенна GrAnt-G5T предназначена для приема сигналов ГНСС ГЛОНАСС/GPS и передачи их навигационную аппаратуру. При испытаниях НАП, не имеющих собственной антенны, антенна GrAnt-G5T используется для передачи сигналов ГНСС в эти НАП.
Делитель-сумматор 1/8
Делитель-сумматор 1/8 предназначен для передачи сигналов ГНСС от одной антенны к нескольким приемникам при испытаниях НАП без собственной антенны (используется антенна GrAnt-G5T) и при одновременных испытаниях нескольких НАП.
Концентратор USB 3.0 TP-LINK UH700
Концентратор USB 3.0 TP-LINK UH700 предназначен для увеличения USB портов, к которым могут подключаться испытываемые НАП. Концентратор позволяет подключать до 7 устройств одновременно через USB 3.0.
IP-камера
IP камера предназначена для удаленного контроля работы робота-манипулятора при проведении испытаний.
Специальное ПО
С помощью специального ПО выполняется:
- настройка аппаратуры навигационной NL3333-A3
- регистрация выходных данных с аппаратуры навигационной NL3333-A3;
- регистрация данных о реализованной при испытаниях траектории движения антенны и привязки ее к шкале UTC;
- регистрация показаний испытываемой НАП, формирующей выходные данные в формате NMEA;
- формирование и отображение информации о работе НАП: статус навигационных определений, текущие координаты, расположение НКА, мощность сигнала по каналам приемника, используемые НКА при решении навигационной задачи и др.;
- построение графиков широты, долготы, высоты, а также ошибок в определении этих величин, если заданы контрольные координаты.
Схема испытаний на СИНАКР
Оценка точности позиционирования испытываемой НАП производится на основе сравнения координат и углов ориентации, выдаваемых НАП или программой постобработки ГНСС-измерений, с контрольной траекторией, построенной средствами СИНАКР.
Контрольная траектория — координаты движения посадочного места (или фазового центра) антенны испытываемой НАП и/или углы ориентации антенной системы, определенные с высокой точностью с помощью датчиков положения робота и привязанные к абсолютной шкале времени.
Антенна или антенная система НАП крепится на инструментальном фланце манипулятора с помощью специальных кронштейнов. Образцы испытываемой НАП, управляющий компьютер и вспомогательное оборудование размещаются в операторской. Если НАП имеет встроенную антенну ГНСС, то на кронштейн устанавливается непосредственно сам испытываемый образец НАП. Оператор, проводящий испытания, может контролировать перемещение антенны роботом с помощью IP-камеры, установленной в рабочей зоне стенда.
Форма и режим движения антенны (антенной системы) НАП задаются в системе управления робота-манипулятора до начала испытаний. В процессе испытаний одновременно регистрируются координаты контрольной траектории и координаты, определенные испытываемой НАП (или сырые ГНСС-измерения). Собранные данные обрабатываются специализированным ПО, в котором сравниваются координаты контрольной траектории и координаты испытываемой НАП (или метода), полученные в синхронные моменты времени, вычисляются статистические характеристики погрешностей позиционирования НАП, выводятся графики для оформления результатов испытаний.
С использованием штатной программы калибровки стенд может быть привязан к любой прямоугольной системе координат, в которой можно задать точки привязки посадочного места антенны. Мобильная опора для робота позволяет развертывать стенд в различных локациях.
Точность определения погрешностей позиционирования на СИНАКР:
- приращения координат – не более 5 мм (типичное значение – 2 мм),
- абсолютных координат – определяются точностью задания точек привязки (типичное значение ~ 10 мм).
Ионосфера
Испытания НАП, оценка условий спутниковой навигации
Принципы навигации
Стандарт эксплуатационных характеристик открытого сервиса