一种卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法

摘要

本申请公开了一种卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法，包括步骤：接收外场真实环境中的真实民码卫星导航信号，对真实民码卫星导航信号解算并输出当前PVT导航结果，完成卫星星历采集、信号时间同步、参考时钟同步的同步操作；根据所采集到的卫星星历、同步的信号时间和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的民码欺骗卫星导航信号和授时信号；控制卫星导航接收机开启军码信号捕获功能，接收卫星导航信号和所述授时信号；根据卫星导航接收机军码信号的捕获与PVT导航解算情况，完成外场真实复杂环境、真实军码信号条件下卫星导航接收机军码信号捕获功能的测试。本申请确保了接收机军码信号捕获功能测试方法的测试结果可信度。

说明书

技术领域

本申请涉及卫星导航模拟技术领域，特别地，涉及一种卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法。

背景技术

GNSS全球导航卫星系统，是一种能提供全球范围内PVT导航解算（三维位置、速度、时间）的卫星导航系统。当前主流的GNSS导航系统包括中国的北斗系统（BDS）、俄罗斯的格洛纳斯系统（GLONASS）、美国的全球定位系统（GPS）、欧洲的伽利略系统（GALILEO）。

在各卫星导航系统中，信号多采用码分多址的方式调制，常用的伪码调制方式分为民码和军码。民码是公开码，其码周期较短，卫星导航接收机可以快速的捕获，主要应用于公开的民事领域；军码是加密码，其码周期长、码速率高，相对于民码有很强的抗干扰性能和抗欺骗性能，同时其还具有更高的定位精度，因此军码在军事、国防等关键领域得到广泛的应用。

由于军码信号码周期长、码速率高，卫星导航接收机不能直接捕获，必须先知道当前信号的时间后，才能根据正确的时间信息去捕获到军码信号。

对于具备军码信号捕获能力的卫星导航接收机，其一般的军码信号捕获方法有2种，其说明为：

1) “军码直捕”方法：卫星导航接收机先从外部接口获得正确的信号时间后，再去捕获军码信号并输出军码信号的PVT导航解算结果。

2) “民码引导军码捕获”方法：卫星导航接收机先从捕获到的民码信号中获得正确的信号时间后，再去捕获军码信号并输出军码信号的PVT导航解算结果。

当前对卫星导航接收机军码信号捕获能力功能的测试，主要是在模拟环境下进行的，使用导航信号模拟器模拟民码信号、军码信号、授时信号完成相关内容测试。但使用此方法有两个缺陷：一是模拟所播发的信号是纯净信号，与真实环境下包含了多径、干扰、噪声等环境因素的信号有很大差异；二是模拟播发的军码信号多为测试码，与真实复杂环境中的正式军码信号也是有差异的，其模拟播发的军码信号功率与真实复杂环境下军码信号的功率也同样有差异。所以模拟环境下的测试结果并不能完全表现卫星导航接收机军码信号的捕获能力。

而当前方法在外场真实环境下，由于存在的民码信号的影响，卫星导航接收机可以直接从民码信号中解算出时间和正确的PVT导航结果，导致其军码信号捕获能力的测试过程中：1）无法判断其输出军码信号的PVT导航结果是使用军码信号还是使用民码信号输出；2）无法判断其军码直捕时使用的是民码信号的时间还是授时信号的时间。由此而存在测试结果不可信的问题。所以当前在外场真实复杂环境和真实军码的信号条件下无法完成相关测试。

发明内容

本申请一方面的优选实施例提供了一种卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法，以解决现有模拟环境下的测试结果不能完全表现卫星导航接收机军码信号的捕获能力、外场真实复杂环境和真实军码的信号条件下卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法存在测试结果不可信的技术问题。

本申请采用的技术方案如下：

一种卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法，包括步骤：

接收外场真实环境中的真实民码卫星导航信号，对所述真实民码卫星导航信号解算并输出当前PVT导航结果，完成卫星星历采集、信号时间同步、参考时钟同步的信号同步操作，其中，所述真实民码卫星导航信号包括基于北斗系统的真实民码卫星导航信号、基于格洛纳斯系统的真实民码卫星导航信号、基于全球定位系统的真实民码卫星导航信号、基于伽利略系统的真实民码卫星导航信号；

根据所采集到的卫星星历和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的民码欺骗卫星导航信号，同时根据同步的信号时间和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的用于授时的授时信号，其中，所述民码欺骗卫星导航信号相对于真实民码卫星导航信号设置有相应的信号位置偏移量、信号时间偏移量和功率偏移量，且民码欺骗卫星导航信号的功率大于所述真实民码卫星导航信号的功率；所述授时信号相对于当前真实民码卫星导航信号设置有相应的信号时间偏移量；

控制卫星导航接收机开启军码信号捕获功能，接收卫星导航信号和所述授时信号，所述卫星导航信号包括所述真实民码卫星导航信号、真实军码信号、所述民码欺骗卫星导航信号、异常信号，所述异常信号包括外场真实环境中的多径、噪声、干扰信号；

根据所述卫星导航接收机军码信号的捕获与PVT导航解算情况，完成外场真实复杂环境、真实军码信号条件下卫星导航接收机军码信号捕获功能的测试。

作为一种优选实施例，完成卫星星历采集包括步骤：

从接收到的真实民码卫星导航信号中直接解析出所接收到的卫星导航信号星历，完成星历采集；

或者，

使用单独的无线网络模块，从无线网络中获取到当前时间北斗系统、格洛纳斯系统、全球定位系统、伽利略系统所有卫星的信号星历，完成星历采集，所述的无线网络包括2G、3G、4G、5G无线网络。

作为一种优选实施例，所述信号时间同步、参考时钟同步的信号同步操作，具体包括步骤：

解析出真实民码卫星导航信号的信号真实时间、信号参考时钟；

将所得的信号真实时间设置为测试设备的时间并持续保持时间的同步性，将测试设备的时钟与所得的信号参考时钟同步并持续保持时钟的同步性。

作为一种优选实施例，所述民码欺骗卫星导航信号包括基于北斗系统的民码欺骗卫星导航信号、基于格洛纳斯系统的民码欺骗卫星导航信号、基于全球定位系统的民码欺骗卫星导航信号、基于伽利略系统的民码欺骗卫星导航信号，其中，当所述民码欺骗卫星导航信号的信号位置偏移量为0m、信号时间偏移量为0s时，所述民码欺骗卫星导航信号的可见卫星、星空图分布、信号位置、信号时间均与真实民码卫星导航信号情况一致。

作为一种优选实施例，当卫星导航接收机置于内场应用场景中时，在生成并播发民码欺骗卫星导航信号和授时信号之后，控制卫星导航接收机开启军码信号捕获功能，接收卫星导航信号和所述授时信号之前，还包括步骤：

在外场应用场景中，同步录制接入的卫星导航信号和授时信号，以文件的形式进行保存，所述卫星导航信号包括所述真实民码卫星导航信号、真实军码信号、民码欺骗卫星导航信号、异常信号，所述异常信号包括外场真实环境中的多径、噪声、干扰信号；

在内场应用场景中，将录制并保存的卫星导航信号和授时信号同步进行还原。

作为一种优选实施例，根据所述卫星导航接收机军码信号的捕获与PVT导航解算情况，完成外场真实复杂环境、真实军码信号条件下卫星导航接收机军码信号捕获功能的测试，具体包括步骤：

当冷启动完成的卫星导航接收机捕获跟踪到民码欺骗卫星导航信号后，输出与真实位置存在足够偏移量的虚假位置；

若卫星导航接收机使用民码欺骗卫星导航信号的PVT导航结果当做军码信号的PVT导航结果输出时，则可明显示出军码定位结果异常，则判定所述卫星导航接收机的军码捕获功能存在异常。

作为一种优选实施例，根据所采集到的卫星星历和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的民码欺骗卫星导航信号，同时根据同步的信号时间和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的用于授时的授时信号，具体包括步骤：

若需对卫星导航接收机的军码直捕功能进行测试，生成并播发民码欺骗卫星导航信号时设置所述民码欺骗卫星导航信号的信号时间偏移至卫星导航接收机时间不确定度外，同时在生成并播发所述授时信号时设置所述授时信号的时间偏移量为0。

作为一种优选实施例，根据所述卫星导航接收机军码信号的捕获与PVT导航解算情况，完成外场真实复杂环境、真实军码信号条件下卫星导航接收机军码信号捕获功能的测试，具体包括步骤：

对卫星导航接收机的军码直捕功能进行测试，若所述卫星导航接收机正常捕获到军码信号，则判定所述卫星导航接收机是使用从外部接口获得的所述授时信号的时间去捕获军码信号，判定所述卫星导航接收机的军码直捕功能正常，反之，则判定所述卫星导航接收机的军码直捕功能存在异常。

作为一种优选实施例，根据所采集到的卫星星历和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的民码欺骗卫星导航信号，同时根据同步的信号时间和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的用于授时的授时信号，具体包括步骤：

若需对卫星导航接收机的民码引导军码捕获功能进行测试，生成并播发授时信号时设置所述授时信号的信号时间偏移至卫星导航接收机时间不确定度外，同时在生成并播发所述民码欺骗卫星导航信号时设置所述民码欺骗卫星导航信号的时间偏移量为0。

作为一种优选实施例，根据所述卫星导航接收机军码信号的捕获与PVT导航解算情况，完成外场真实复杂环境、真实军码信号条件下卫星导航接收机军码信号捕获功能的测试，具体包括步骤：

对卫星导航接收机的民码引导军码捕获功能进行测试，若所述卫星导航接收机正常捕获到军码信号，则判定所述卫星导航接收机是使用所述民码欺骗卫星导航信号的时间去捕获军码信号，判定所述卫星导航接收机的民码引导军码功能正常，反之，则判定所述卫星导航接收机的民码引导军码捕获功能存在异常。

本申请另一方面的优选实施例还提供了一种卫星导航接收机军码信号捕获功能测试装置，包括：

对天导航信号同步模块，用于接收外场真实环境中的真实民码卫星导航信号，对所述真实民码卫星导航信号解算并输出当前PVT导航结果，完成卫星星历采集、信号时间同步、参考时钟同步的信号同步操作，其中，所述真实民码卫星导航信号包括基于北斗系统的真实民码卫星导航信号、基于格洛纳斯系统的真实民码卫星导航信号、基于全球定位系统的真实民码卫星导航信号、基于伽利略系统的真实民码卫星导航信号；

民码欺骗卫星导航信号生成模块，用于根据所采集到的卫星星历和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的民码欺骗卫星导航信号，所述民码欺骗卫星导航信号相对于真实民码卫星导航信号设置有相应的信号位置偏移量、信号时间偏移量和功率偏移量，且民码欺骗卫星导航信号的功率大于所述真实民码卫星导航信号的功率；

授时信号生成模块，用于根据同步的信号时间和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的用于授时的授时信号，所述授时信号相对于当前真实民码卫星导航信号设置有相应的信号时间偏移量；

接收机控制模块，用于控制卫星导航接收机开启军码信号捕获功能，接收卫星导航信号和所述授时信号，所述卫星导航信号包括所述真实民码卫星导航信号、真实军码信号、所述民码欺骗卫星导航信号、异常信号，所述异常信号包括外场真实环境中的多径、噪声、干扰信号；

军码捕获测试模块，根据所述卫星导航接收机军码信号的捕获与PVT导航解算情况，完成外场真实复杂环境、真实军码信号条件下卫星导航接收机军码信号捕获功能的测试。

作为一种优选实施例，所述卫星导航接收机军码信号捕获功能测试装置还包括：

信号录制模块，用于同步录制接入的卫星导航信号和授时信号，以文件的形式进行保存，所述卫星导航信号包括所述真实民码卫星导航信号、真实军码信号、民码欺骗卫星导航信号、异常信号，所述异常信号包括外场真实环境中的多径、噪声、干扰信号；

信号还原模块，用于将录制并保存的卫星导航信号和授时信号同步进行还原。

本申请另一方面的优选实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法的步骤。

本申请另一方面的优选实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，在所述程序运行时控制所述存储介质所在的设备执行所述的卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法的步骤。

相比现有技术，本申请具有以下有益效果：

本申请提供了一种卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法，该方法通过在真实民码卫星导航信号的基础上设置具有相应位置偏移量、时间偏移量、功率偏移的民码欺骗卫星导航信号和授时信号，去除了民码信号时间、民码信号PVT位置结果和授时信号的不利影响后，可在外场或内场应用场景中，在外场真实复杂环境和真实军码信号条件下，对卫星导航接收机军码捕获功能进行测试，本申请创造性的通过播发民码欺骗信号和授时信号，同时根据实际情况设置民码欺骗信号相对真实民码信号的功率偏移量、位置偏移和时间偏移量、授时信号时间偏移量，解决了在外场或内场应用场景中，外场真实复杂环境和真实军码信号条件下卫星导航接收机军码信号捕获功能的测试问题，测试结果可信，解决了现有卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法存在测试覆盖不全面、测试结果不可信的技术问题。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本申请还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本申请作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请实施例提供的一种实施环境的示意图。

图2是本申请优选实施例的卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法流程示意图。

图3是本申请优选实施例中步骤S1的子步骤流程示意图。

图4是本申请实施例提供的另一种实施环境的示意图。

图5本申请另一优选实施例的卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法流程示意图。

图6是本申请另一优选实施例中步骤S4的子步骤流程示意图。

图7是本申请另一优选实施例中步骤S2的子步骤流程示意图。

图8是本申请另一优选实施例中步骤S4的子步骤流程示意图。

图9是本申请另一优选实施例中步骤S2的子步骤流程示意图。

图10是本申请另一优选实施例中步骤S4的子步骤流程示意图。

图11是本申请优选实施例的卫星导航接收机军码信号捕获功能测试装置示意框图。

图12是本申请另一优选实施例的卫星导航接收机军码信号捕获功能测试装置示意框图。

图13是本申请优选实施例的电子设备实体示意框图。

图14是本申请优选实施例的计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

图1是本申请实施例提供的一种实施环境的示意图，参见图1，该实施环境包括：用于测试卫星导航接收机军码信号捕获功能的测试设备、卫星导航接收机，测试设备置于外场应用场景中且带有接收天线和发射天线，卫星导航接收机同样置于外场应用场景中，可选地，测试设备可以是平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、服务器、专用设备等，但并不局限于此。卫星导航接收机自带接收天线或单独外接接收天线。其中，测试设备和卫星导航接收机可以通过有线或无线通信方式进行直接或间接地连接，本申请在此不做限制。

参照图2，本申请的优选实施例提供了一种卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法，包括步骤：

S1、测试设备接收外场真实环境中的真实民码卫星导航信号，对所述真实民码卫星导航信号解算并输出当前PVT导航结果，完成卫星星历采集、信号时间同步、参考时钟同步的信号同步操作，其中，所述真实民码卫星导航信号包括基于北斗系统的真实民码卫星导航信号、基于格洛纳斯系统的真实民码卫星导航信号、基于全球定位系统的真实民码卫星导航信号、基于伽利略系统的真实民码卫星导航信号；

S2、测试设备根据所采集到的卫星星历和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的民码欺骗卫星导航信号，同时根据同步的信号时间和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的用于授时的授时信号，其中，所述民码欺骗卫星导航信号相对于真实民码卫星导航信号设置有相应的信号位置偏移量、信号时间偏移量和功率偏移量，且民码欺骗卫星导航信号的功率大于所述真实民码卫星导航信号的功率；所述授时信号相对于当前真实民码卫星导航信号设置有相应的信号时间偏移量；

S3、测试设备控制卫星导航接收机开启军码信号捕获功能，接收卫星导航信号和所述授时信号，所述卫星导航信号包括所述真实民码卫星导航信号、真实军码信号、所述民码欺骗卫星导航信号、异常信号，所述异常信号包括外场真实环境中的多径、噪声、干扰信号；

S4、测试设备根据所述卫星导航接收机军码信号的捕获与PVT导航解算情况，完成外场真实复杂环境、真实军码信号条件下卫星导航接收机军码信号捕获功能的测试。

本实施例提供了一种卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法，该方法通过在真实民码卫星导航信号的基础上设置具有相应位置偏移量、时间偏移量、功率偏移的民码欺骗卫星导航信号和授时信号，去除了民码信号时间、民码信号PVT位置结果和授时信号的不利影响后，可在外场或内场应用场景中，在外场真实复杂环境和真实军码信号条件下，对卫星导航接收机军码捕获功能进行测试，本实施例创造性的通过播发具有相应偏移量的民码欺骗信号和授时信号，同时控制民码欺骗信号相对真实民码信号的功率偏移量、位置偏移和时间偏移量、授时信号时间偏移量，解决了在外场或内场应用场景中，外场真实复杂环境和真实军码信号条件下卫星导航接收机军码信号捕获功能的测试问题，测试结果可信，解决了现有卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法存在测试覆盖不全面、测试结果不可信的技术问题。

在本申请的优选实施例中，所述真实民码卫星导航信号包括基于北斗系统（BDS）的真实民码卫星导航信号、基于格洛纳斯系统（GLONASS）的真实民码卫星导航信号、基于全球定位系统（GPS）的真实民码卫星导航信号、基于伽利略系统（GALILEO）的真实民码卫星导航信号。

在本申请的优选实施例中，完成卫星星历采集包括步骤：

从测试设备接收到的真实民码卫星导航信号中直接解析出所接收到的卫星导航信号星历，完成星历采集。

本实施例的卫星星历是从测试设备接收到的真实民码卫星导航信号解析得出，利用真实民码卫星导航信号采集卫星星历，可确保测试设备所播发的民码欺骗信号，其卫星号、卫星数量、星空图分布及信号的其它参与真实民码卫星导航信号基本一致，确保生成真实民码的欺骗信号。

在本申请的优选实施例中，完成卫星星历采集包括步骤：

测试设备使用单独的无线网络模块，从无线网络中获取到当前时间北斗系统、格洛纳斯系统、全球定位系统、伽利略系统所有卫星的信号星历，完成星历采集，所述的无线网络包括2G、3G、4G、5G无线网络。

与上述实施例不同的是，本实施例的卫星星历是测试设备使用单独的无线网络模块，从无线网络中获取到，无线网络包括2G、3G、4G、5G无线网络，利用无线网络获取的卫星星历，包含了各个卫星导航系统所有的卫星星历，和卫星在当前位置是否可见无关。此方法获取的星历，除了可确保测试设备生成真实民码信号的欺骗信号之外，同时可避免可能出现的某些当前可见的卫星由于测试环境中多径、干扰、遮挡等不利因素导致其功率异常偏低无法稳定接收，从而无法采集其卫星星历，导致所播发的民码欺骗信号比真实民码信号卫星数少，使得民码欺骗可能不彻底的问题。

如图3所示，在本申请的优选实施例中，所述信号时间同步、参考时钟同步的信号同步操作，具体包括步骤：

S11、测试设备解析出真实民码卫星导航信号的信号真实时间、信号参考时钟；

S12、测试设备将所得的信号真实时间设置为测试设备的时间并持续保持时间的同步性，将测试设备的时钟与所得的信号参考时钟同步并持续保持时钟的同步性。

本实施例中，测试设备将自身的时间和时钟设置成解析得到的真实民码卫星导航信号的信号真实时间、信号参考时钟并持续保持同步，其目的在于生成的民码欺骗信号，不设置其时间和位置偏移的情况下，确保其与真实民码信号同步，达到真实的信号欺骗效果。

在本申请的优选实施例中，所述民码欺骗卫星导航信号包括基于北斗系统的民码欺骗卫星导航信号、基于格洛纳斯系统的民码欺骗卫星导航信号、基于全球定位系统的民码欺骗卫星导航信号、基于伽利略系统的民码欺骗卫星导航信号，其中，当所述民码欺骗卫星导航信号的信号位置偏移量为0m、信号时间偏移量为0s时，所述民码欺骗卫星导航信号的可见卫星、星空图分布、信号位置、信号时间均与真实民码卫星导航信号情况一致。

本实施例中，民码欺骗卫星导航信号可以用于目前主流的各类导航系统，提高了本申请的适用范围，同时，当所述民码欺骗卫星导航信号的信号位置偏移量为0m、信号时间偏移量为0s时，所述民码欺骗卫星导航信号的可见卫星、星空图分布、信号位置、信号时间均与真实民码卫星导航信号情况一致，其目的在于确保民码欺骗信号与真实民码信号同步，达到真实的信号欺骗效果。

在本申请的优选实施例中，测试设备根据所采集到的卫星星历在外场真实环境中生成并播发民码欺骗卫星导航信号，具体包括步骤：

测试设备根据所采集到的卫星星历、设定的信号位置偏移量、信号时间偏移量、功率偏移量重新计算卫星观测值、卫星星历后生成并播发民码欺骗卫星导航信号。

本实施例详细说明了民码欺骗卫星导航信号的生成过程，生成时主要以测试设备根据所采集到的真实民码卫星导航信号的卫星星历为基础，通过设置相应的信号位置偏移量、信号时间偏移量、功率偏移量重新计算卫星观测值、卫星星历后生成。民码欺骗卫星导航信号的信号位置相对真实民码卫星导航信号的位置偏移量可以自由设置，民码欺骗卫星导航信号的信号时间相对真实民码卫星导航信号的时间偏移量可以自由设置，同时民码欺骗卫星导航信号的信号功率相对真实民码卫星导航信号的信号功率偏移量可以自由设置，此时设置民码欺骗卫星导航信号的信号功率大于真实民码卫星导航信号的信号功率，则冷启动的卫星导航接收机在搜索卫星信号时，将优先捕获大功率的卫星信号，将功率相对小的真实民码卫星导航信号当作多径信号不予处理。测试设备会根据所采集到的星历信息、新的信号时间、新的信号位置重新计算卫星观测值、卫星星历等信息后播发欺民码欺骗卫星导航信号。

具体地，上述实施例中的所述授时信号根据测试设备所同步的信号时间生成，并可保持与信号时间的同步性，信号时间相对真实民码卫星导航信号的信号时间偏移量可以自由设置，该授时信号可根据约定的协议播发，可通过约定的外部接口发送给卫星导航接收机，用于精确授时。

图4是本申请实施例提供的另一种实施环境的示意图，参见图4，该实施环境包括：用于测试卫星导航接收机军码信号捕获功能的测试设备、卫星导航接收机，在信号录制时，将带有接收天线和发射天线的测试设备置于外场应用场景中，在信号还原时，将测试设备移至内场应用场景中，同时卫星导航接收机置于内场应用场景中，可选地，测试设备可以是平板电脑、笔记本电脑、台式计算机、服务器、专用设备等，但并不局限于此。卫星导航接收机自带接收天线或单独外接接收天线。其中，测试设备和卫星导航接收机通过有线或无线通信方式进行直接或间接地连接，本申请在此不做限制。

参照图5，本申请的另一优选实施例提供了一种卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法，包括步骤：

S1、测试设备接收外场真实环境中的真实民码卫星导航信号，对所述真实民码卫星导航信号解算并输出当前PVT导航结果，完成卫星星历采集、信号时间同步、参考时钟同步的信号同步操作，其中，所述真实民码卫星导航信号包括基于北斗系统的真实民码卫星导航信号、基于格洛纳斯系统的真实民码卫星导航信号、基于全球定位系统的真实民码卫星导航信号、基于伽利略系统的真实民码卫星导航信号；

S2、测试设备根据所采集到的卫星星历和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的民码欺骗卫星导航信号，同时根据同步的信号时间和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的用于授时的授时信号，其中，所述民码欺骗卫星导航信号相对于真实民码卫星导航信号设置有相应的信号位置偏移量、信号时间偏移量和功率偏移量，且民码欺骗卫星导航信号的功率大于所述真实民码卫星导航信号的功率；所述授时信号相对于当前真实民码卫星导航信号设置有相应的信号时间偏移量；

S3、在外场应用场景中，测试设备同步录制接入的卫星导航信号和授时信号，以文件的形式进行保存，所述卫星导航信号包括所述真实民码卫星导航信号、真实军码信号、民码欺骗卫星导航信号、异常信号，所述异常信号包括外场真实环境中的多径、噪声、干扰信号；

S4、在内场应用场景中，测试设备将录制并保存的卫星导航信号和授时信号同步进行还原；

S5、测试设备控制卫星导航接收机开启军码信号捕获功能，接收还原后的卫星导航信号和所述授时信号，所述卫星导航信号包括所述真实民码卫星导航信号、真实军码信号、所述民码欺骗卫星导航信号、异常信号，所述异常信号包括外场真实环境中的多径、噪声、干扰信号；

S6、测试设备根据所述卫星导航接收机军码信号的捕获与PVT导航解算情况，完成外场真实复杂环境、真实军码信号条件下卫星导航接收机军码信号捕获功能的测试。

与前述实施例不同的是，由于卫星导航接收机是设置在内场应用场景中的，因此，本实施例在测试设备对卫星导航接收机军码信号捕获功能的测试进行测试前，将卫星导航信号和授时信号事先进行同步录制，然后在需要对卫星导航接收机军码信号捕获功能进行测试时，将事先录制好的卫星导航信号和授时信号进行同步还原重现后输送给待测的卫星导航接收机，此实施例中同步录制好一段卫星导航信号与授时信号作为测试信号后，可在内场应用场景中重复使用此测试信号，相比前述外场应用场景中的测试，本实施例一方面解决了外场应用场景中测试信号不具备可复现性的问题；另一方面，由于此实施例可保持测试信号的一致性，可使用同一段测试信号对不同批次卫星导航接收机的军码信号捕获功能进行测试，可对其测试结果的一致性进行评估，大幅提高测试的效率和可靠性。

本实施例中，测试设备录制和还原的卫星导航信号包括中国的北斗系统（BDS）、俄罗斯的格洛纳斯系统（GLONASS）、美国的全球定位系统（GPS）、欧洲的伽利略系统（GALILEO）共四大卫星导航系统的真实军码信号、真实民码信号以及环境中的多径、噪声、干扰等异常信号情况，测试设备可将录制的卫星导航信号通过还原的方式重现出来，包括可见卫星情况、卫星星空图分布情况、信号解算的时间、三维位置、速度、信号受干扰的情况等信息；同时，测试设备可录制和还原所述授时信号，并且在录制、还原过程中，保持所述授时信号与卫星导航信号的同步性。

可以理解的是，上述实施例中设置民码欺骗卫星导航信号的功率大于真实民码卫星导航信号的功率，由于所播发民码欺骗卫星导航信号的卫星号、频点、星空图布局均与真实环境中一致，此时冷启动完成的卫星导航接收机会去捕获跟踪所检测到的功率最大的信号（也即民码欺骗卫星导航信号），并将功率低的信号（包括真实民码卫星导航信号）当作多径信号不去处理，从而去除环境中真实民码卫星导航信号导致军码捕获功能测试结果不可信的问题。

如图6所示，在本申请的优选实施例中，根据所述卫星导航接收机军码信号的捕获与PVT导航解算情况，完成外场真实复杂环境、真实军码信号条件下卫星导航接收机军码信号捕获功能的测试，具体包括步骤：

S41、当冷启动完成的卫星导航接收机捕获跟踪到民码欺骗卫星导航信号后，输出与真实位置存在足够偏移量的虚假位置；

S42、若卫星导航接收机使用民码欺骗卫星导航信号的PVT导航结果当做军码信号的PVT导航结果输出时，则可明显示出军码定位结果异常，则判定所述卫星导航接收机的军码捕获功能存在异常。

本实施例中在进行测试的过程中，由于设置民码欺骗卫星导航信号位置偏移足够远，因此，当冷启动完成的卫星导航接收机捕获跟踪到民码欺骗卫星导航信号后，会输出与真实位置偏移足够远的虚假位置，若卫星导航接收机使用民码欺骗卫星导航信号的PVT导航结果当做军码信号的PVT导航结果输出，则可明显示出军码定位结果异常，则可判定所述卫星导航接收机的军码捕获功能存在异常，本实施例可排除现有真实民码卫星导航信号输出的PVT位置结果导致军码信号捕获功能测试结果不可信的问题。

如图7所示，在本申请的优选实施例中，根据所采集到的卫星星历和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的民码欺骗卫星导航信号，同时根据同步的信号时间和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的用于授时的授时信号，具体包括步骤：

S201、若需对卫星导航接收机的军码直捕功能进行测试，测试设备生成并播发民码欺骗卫星导航信号时设置所述民码欺骗卫星导航信号的信号时间偏移至卫星导航接收机时间不确定度外，同时在生成并播发所述授时信号时设置所述授时信号的时间偏移量为0。

如图8所示，在上述设置的基础上，根据所述卫星导航接收机军码信号的捕获与PVT导航解算情况，完成外场真实复杂环境、真实军码信号条件下卫星导航接收机军码信号捕获功能的测试，具体包括步骤：

S401、测试设备对卫星导航接收机的军码直捕功能进行测试，若所述卫星导航接收机正常捕获到军码信号，则判定所述卫星导航接收机是使用从外部接口获得的所述授时信号的时间去捕获军码信号，判定所述卫星导航接收机的军码直捕功能正常，反之，则判定所述卫星导航接收机的军码直捕功能存在异常。

上述实施例在进行测试的过程中，当测试设备对卫星导航接收机的军码直捕方法进行测试时，根据方法定义，此时卫星导航接收机从外部接口获得正确的信号时间再去捕获军码信号。因此本实施例的测试设备生成并播发民码欺骗卫星导航信号时设置所述民码欺骗卫星导航信号的信号时间偏移至卫星导航接收机时间不确定度外，同时在测试设备生成并播发所述授时信号时设置所述授时信号的时间偏移量为0，此时，若卫星导航接收机使用民码欺骗卫星导航信号的时间进行军码直捕，则由于其与真实时间的偏移量在导航卫星接收机时间不确定度外，导致无法捕获到军码信号；若卫星导航接收机使用所述授时信号的时间，则可正常捕获到军码信号，因此，本实施例中，若所述卫星导航接收机正常捕获到军码信号，则判定所述卫星导航接收机一定是使用所述授时信号的时间去捕获军码信号而不是民码欺骗卫星导航信号的信号时间，从而判定所述卫星导航接收机的军码直捕功能正常，反之，若所述卫星导航接收机不能正常捕获到军码信号，则可判定所述卫星导航接收机的军码直捕功能存在异常。本实施例可在军码直捕方法中排除真实民码卫星导航信号时间导致军码捕获功能测试结果不可信的问题。

如图9所示，在本申请的优选实施例中，根据所采集到的卫星星历和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的民码欺骗卫星导航信号，同时根据同步的信号时间和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的用于授时的授时信号，具体包括步骤：

S211、若需对卫星导航接收机的民码引导军码捕获功能进行测试，测试设备生成并播发授时信号时设置所述授时信号的信号时间偏移至卫星导航接收机时间不确定度外，同时在生成并播发所述民码欺骗卫星导航信号时设置所述民码欺骗卫星导航信号的时间偏移量为0。

如图10所示，在上述设置的基础上，根据所述卫星导航接收机军码信号的捕获与PVT导航解算情况，完成外场真实复杂环境、真实军码信号条件下卫星导航接收机军码信号捕获功能的测试，具体包括步骤：

S411、对卫星导航接收机的民码引导军码捕获功能进行测试，若所述卫星导航接收机正常捕获到军码信号，则判定所述卫星导航接收机是使用所述民码欺骗卫星导航信号的时间去捕获军码信号，判定所述卫星导航接收机的民码引导军码功能正常，反之，则判定所述卫星导航接收机的民码引导军码捕获功能存在异常。

本实施例在进行测试的过程中，当测试设备对卫星导航接收机民码引导军码捕获方法进行测试时，根据方法定义，此时卫星导航接收机从捕获到的真实民码卫星导航信号中获得正确的信号时间再去捕获军码信号。因此，测试设备生成并播发授时信号时设置所述授时信号的信号时间偏移至卫星导航接收机时间不确定度外，同时在生成并播发所述民码欺骗卫星导航信号时设置所述民码欺骗卫星导航信号的时间偏移量为0，此时，若卫星导航接收机使用民码欺骗卫星导航信号的时间进行民码引导军码捕获，则可正常捕获到军码信号；若卫星导航接收机使用授时信号的时间，则由于其与真实时间的偏移量在导航卫星接收机时间不确定度外，导致无法捕获到军码信号。因此，本实施例中，若所述卫星导航接收机正常捕获到军码信号，则判定所述卫星导航接收机一定是使用所述民码欺骗卫星导航信号的时间去捕获军码信号而不是授时信号的信号时间，从而判定所述卫星导航接收机的民码引导军码捕获功能正常，反之，若所述卫星导航接收机不能正常捕获到军码信号，则可判定所述卫星导航接收机的民码引导军码捕获功能存在异常。本实施例可在民码引导军码捕获方法中排除授时信号时间导致军码捕获功能测试结果不可信的问题。

如图11所示，本申请的另一优选实施例提供了一种卫星导航接收机军码信号捕获功能测试装置，包括：

对天导航信号同步模块，用于接收外场真实环境中的真实民码卫星导航信号，对所述真实民码卫星导航信号解算并输出当前PVT导航结果，完成卫星星历采集、信号时间同步、参考时钟同步的信号同步操作，其中，所述真实民码卫星导航信号包括基于北斗系统的真实民码卫星导航信号、基于格洛纳斯系统的真实民码卫星导航信号、基于全球定位系统的真实民码卫星导航信号、基于伽利略系统的真实民码卫星导航信号；

民码欺骗卫星导航信号生成模块，用于根据所采集到的卫星星历和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的民码欺骗卫星导航信号，所述民码欺骗卫星导航信号相对于真实民码卫星导航信号设置有相应的信号位置偏移量、信号时间偏移量和功率偏移量，且民码欺骗卫星导航信号的功率大于所述真实民码卫星导航信号的功率；

授时信号生成模块，用于根据同步的信号时间和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的用于授时的授时信号，所述授时信号相对于当前真实民码卫星导航信号设置有相应的信号时间偏移量；

接收机控制模块，用于控制卫星导航接收机开启军码信号捕获功能，接收卫星导航信号和所述授时信号，所述卫星导航信号包括所述真实民码卫星导航信号、真实军码信号、所述民码欺骗卫星导航信号、异常信号，所述异常信号包括外场真实环境中的多径、噪声、干扰信号；

军码捕获测试模块，根据所述卫星导航接收机军码信号的捕获与PVT导航解算情况，完成外场真实复杂环境、真实军码信号条件下卫星导航接收机军码信号捕获功能的测试。

本实施例提供了一种卫星导航接收机军码信号捕获功能测试装置，包括对天导航信号同步模块、民码欺骗卫星导航信号生成模块、授时信号生成模块、接收机控制模块、军码捕获测试模块，该装置通过在真实民码卫星导航信号的基础上设置具有相应位置偏移量、时间偏移量、功率偏移的民码欺骗卫星导航信号和时间偏移量可设置的授时信号，去除了民码信号时间、民码信号PVT位置结果和授时信号的不利影响后，可在外场或内场应用场景中，在外场真实复杂环境和真实军码信号条件下，对卫星导航接收机军码捕获功能进行测试，本实施例创造性的通过播发具有相应偏移量的民码欺骗信号和授时信号，同时控制民码欺骗信号相对真实民码信号的功率偏移量、位置偏移和时间偏移量、授时信号时间偏移量，解决了在外场或内场应用场景中，外场真实复杂环境和真实军码信号条件下卫星导航接收机军码信号捕获功能的测试问题，测试结果可信，解决了现有卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法存在测试覆盖不全面、测试结果不可信的技术问题。

如图12所示，本申请的另一优选实施例提供了一种卫星导航接收机军码信号捕获功能测试装置，包括：

对天导航信号同步模块，接收外场真实环境中的真实民码卫星导航信号，对所述真实民码卫星导航信号解算并输出当前PVT导航结果，完成卫星星历采集、信号时间同步、参考时钟同步的信号同步操作；

民码欺骗卫星导航信号生成模块，根据所采集到的卫星星历在外场真实环境中生成并播发民码欺骗卫星导航信号，所述民码欺骗卫星导航信号相对真实民码卫星导航信号具有设定的信号位置偏移量、信号时间偏移量，且功率大于所述真实民码卫星导航信号功率；

授时信号生成模块，根据同步的信号时间、相对当前真实民码卫星导航信号设定的信号时间偏移量在外场真实环境中生成并播发用于授时的授时信号；

信号录制模块，用于同步录制接入的卫星导航信号和授时信号，以文件的形式进行保存，所述卫星导航信号包括所述真实民码卫星导航信号、真实军码信号、民码欺骗卫星导航信号、异常信号，所述异常信号包括外场真实环境中的多径、噪声、干扰信号；

信号还原模块，用于将录制并保存的卫星导航信号和授时信号同步进行还原；

接收机控制模块，用于控制卫星导航接收机开启军码信号捕获功能，接收还原的卫星导航信号和所述授时信号，所述卫星导航信号包括所述真实民码卫星导航信号、真实军码信号、所述民码欺骗卫星导航信号、异常信号，所述异常信号包括外场真实环境中的多径、噪声、干扰信号；

军码捕获测试模块，根据所述卫星导航接收机军码信号的捕获与PVT导航解算情况，完成外场真实复杂环境、真实军码信号条件下卫星导航接收机军码信号捕获功能的测试。

与前述实施例不同的是，本实施例的卫星导航接收机军码信号捕获功能测试装置还另外设置有信号录制模块和信号还原模块，其中信号录制模块包括有卫星导航信号录制子模块和授时信号录制子模块，所述卫星导航信号录制子模块用于录制卫星导航信号，而所述授时信号录制子模块则用于同步录制授时信号。所述信号还原模块包括有卫星导航信号还原子模块和授时信号还原子模块，所述卫星导航信号还原子模块用于将事先录制好的卫星导航信号进行还原，而所述授时信号还原子模块则用于同步还原事先录制好的授时信号。

参看如图4可知，本实施例的测试装置在图1的外场应用场景的基础上，增加信号录制模块和信号还原模块，本实施例先在外场真实复杂环境、真实军码信号条件下，将生成好的、测试所需的卫星导航信号与授时信号同步录制下来，再将录制好的星导航信号与授时信号在内场环境中还原给卫星导航接收机用于军码信号捕获功能的测试。此实施例在同步录制好一段卫星导航信号与授时信号作为测试信号后，可在内场应用场景中重复使用此测试信号，相比前述外场应用场景中的测试，本实施例首先解决了外场应用场景中测试信号不具备可复现性的问题；其次，由于此实施例可保持测试信号的一致性，可使用同一段测试信号对不同批次卫星导航接收机的军码信号捕获功能进行测试，可对其测试结果的一致性进行评估，大幅提高测试的效率、可靠性和一致性。

上述测试装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

如图13所示，本申请的优选实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述实施例中的卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法。

如图14所示，本申请的优选实施例还提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端或活体检测服务器，其内部结构图可以如图14所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的其他计算机设备通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现上述卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法。

本领域技术人员可以理解，图14中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

本申请的优选实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，在所述程序运行时控制所述存储介质所在的设备执行上述实施例中的卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法。

需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

本实施例方法所述功能若以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个或者多个计算设备可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算设备（可以是个人计算机，服务器，移动计算设备或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM， Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM， Random Access Memory），磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。