[发明专利]一种基于PXI总线的通航实时GNSS/INS组合导航信号模拟器

说明书

技术领域

本发明涉及导航领域，尤其涉及一种基于PXI(PCI Extensions for Instrumentation)总线的通航实时GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)/INS(Inertial Navigation System，惯性导航系统)组合导航信号模拟器,特别适用于在通航领域中为导航设备的测试提供GNSS信号、INS信号、GNSS/INS组合导航信号。

背景技术

当前国内对通航用户设备的测试评估局限于使用现有的导航信号模拟器(或稍加改进)，以有限的目标任务为驱动，缺乏对未来通航测试任务改进，测试对象改进，系统升级等方面的针对性设计，造成了系统只能在特定时间段内支持有限的测试评估任务，适应性不足，缺乏全面权威的用户设备测试系统，同时也缺乏相关的顶层设计经验。

发明内容

本发明的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提出了一种基于PXI总线的通航实时GNSS/INS组合导航信号模拟器。本发明的组合导航信号模拟器充分考虑了通航的多用户轨迹仿真、强实时性的需求特点，使用PXI架构改进了传统模拟器的组成形态，提出一种结构灵活、可配置性高、实时性强、支持多用户轨迹模拟仿真的通航实时GNSS/INS组合导航信号模拟器，可用于在实验室有线环境下提供用户自定义场景的模拟测试信号，是通航机载导航设备以及管理控制系统试验和测试的必要设备。

本发明的目的是这样实现的：一种基于PXI总线的通航实时GNSS/INS组合导航信号模拟器，包括PXI零槽控制器1、铷钟2、时频信号处理单元3、PXI总线4和用户1信号产生单元5-1；PXI零槽控制器1产生数仿信息经PXI总线4输出至用户1信号产生单元5-1，并从PXI总线4获取用户1信号产生单元5-1上报的状态信息；铷钟2产生时钟信号并提供给时频信号处理单元3；时频信号处理单元3将外部1PPS信号或者自身生成的1PPS信号经电平匹配生成1PPS基准信号经PXI总线4输出至用户1信号产生单元5-1，时频信号处理单元3将接收的时钟信号进行电平匹配后形成参考时钟经PXI总线4输出至用户1信号产生单元5-1；用户1信号产生单元5-1根据接收的数仿信息、参考时钟和1PPS基准信号实时产生GNSS信号、INS信号和GNSS测试信号，并输出自身的状态信息经PXI总线4输出至PXI零槽控制器1。

其中，通航实时GNSS/INS组合导航信号模拟器还包括用户2至用户N信号产生单元5-2至5-N，1PPS基准信号经PXI总线4分别输出至用户2至用户N信号产生单元5-2至5-N，参考时钟经PXI总线4分别输出至用户2至用户N信号产生单元5-2至5-N；用户2至用户N信号产生单元5-2至5-N根据接收的数仿信息、参考时钟和1PPS基准信号均分别实时产生GNSS信号、INS信号和GNSS测试信号，并输出自身的状态信息经PXI总线4输出至PXI零槽控制器1。

其中，用户1信号产生单元5-1包括频点信号产生模块13、射频信号合路器16、功分器17和功率衰减器18，频点信号产生模块13包括频点1至频点K信号产生模块13-1至13-K；频点1至频点K信号产生模块13-1至13-K均分别接收经PXI总线4输出的数仿信息、参考时钟和1PPS基准信号，然后分别产生一路射频导航信号并输出至射频信号合路器16；频点1至频点K信号产生模块13-1至13-K分别将自身的状态信息输出至PXI总线4；频点1至频点K信号产生模块13-1至13-K中的任意一个频点信号产生模块根据接收到的数仿信息产生一路INS信号并输出；射频信号合路器16将收到的K路射频导航信号合成一路信号后输出到功分器17；功分器17将收到的信号分为两路，一路为GNSS测试信号，另一路经功率衰减器18进行功率衰减后生成GNSS信号。

其中，用户2至用户N信号产生单元5-2至5-N和用户1信号产生单元5-1的结构相同。