组合导航系统硬件在环仿真测试

📚 共计 30 章节
01
组合导航系统概述
什么是组合导航、为什么需要组合导航、GNSS/INS组合的互补特性
基础GNSS/INS
02
硬件在环仿真概念
HIL的定义、HIL在导航系统开发中的价值、纯软件仿真与HIL的区别
HIL概念
03
HIL仿真系统架构
实时仿真机、信号调理与接口板卡、被测对象(GNSS/INS模拟器)
架构实时
04
GNSS信号模拟器原理
射频信号生成、星座模拟、星历与历书、多径与干扰模拟
GNSS模拟器
05
INS惯性测量单元模拟
IMU误差模型、加速度计与陀螺仪模拟、温度与噪声注入
IMU误差
06
实时仿真平台搭建
NI PXI与dSPACE选型、实时操作系统(RTOS)配置、I/O板卡驱动
平台RTOS
07
场景与轨迹生成
标准轨迹定义(直线、S弯、八字)、高动态场景设计、传感器数据同步
轨迹场景
08
数据采集与回放
高速数据记录、时间戳对齐、离线回放与故障复现
采集回放
09
接口协议与通信
CAN、RS422、以太网(UDP/TCP)、PPS秒脉冲同步
协议同步
10
测试用例设计
功能测试、边界测试、压力测试、故障注入测试
测试用例
11
GNSS/INS松耦合HIL测试
位置速度辅助、卡尔曼滤波验证、典型场景测试
松耦合HIL
12
GNSS/INS紧耦合HIL测试
伪距/载波相位辅助、深耦合架构验证、高动态环境测试
紧耦合深耦合
13
故障注入与鲁棒性测试
GNSS信号丢失、IMU饱和、多径干扰、时钟跳变
故障鲁棒性
14
性能评估指标
定位精度(CEP/RMS)、姿态精度、可用性、连续性、完好性
指标精度
15
自动化测试框架
Python脚本驱动、TestStand集成、测试报告自动生成
自动化框架
16
传感器融合算法验证
卡尔曼滤波调参、自适应滤波、抗差估计
融合滤波
17
多星座多频率测试
GPS L1/L5、北斗B1I/B2a、Galileo E1/E5a模拟
多星座多频
18
高精度定位测试
RTK/PPP算法验证、差分改正数注入、整周模糊度固定
RTKPPP
19
组合导航系统标定
杆臂效应标定、时间延迟标定、安装误差标定
标定误差
20
时间同步与延迟分析
PTP/IEEE 1588协议、系统延迟测量、延迟补偿方法
同步延迟
21
硬件接口调试
串口调试、CAN分析仪使用、示波器测量PPS信号
接口调试
22
仿真可信度评估
逼真度分析、残差统计、与真实数据对比方法
可信度评估
23
多传感器融合HIL
视觉+IMU+GNSS、激光雷达+IMU、轮速+IMU
多传感器融合
24
车辆动力学仿真
CarSim/veDYNA集成、车辆运动模型、轮胎与路面模型
车辆动力学
25
无人机组合导航HIL
PX4/ArduPilot集成、空速管模拟、磁力计干扰注入
无人机HIL
26
船载组合导航HIL
涌浪模型、摇摆运动模拟、水声传感器模拟
船载水声
27
测试报告与数据分析
Allan方差分析、误差椭圆绘制、频谱分析
分析报告
28
HIL实验室建设
设备选型、电磁兼容设计、接地与屏蔽、安全规范
实验室建设
29
项目实战
城市峡谷场景测试、隧道场景测试、高架桥场景测试
实战场景
30
前沿技术展望
5G+GNSS融合、量子导航、AI辅助组合导航、数字孪生HIL
前沿展望