[发明专利]一种GPS模拟器及其实现方法

说明书

本发明公开了一种GPS模拟器的实现方法，该方法具体为：(1)上位机在飞行器Simulink模型中加入一个Matlab自带的m函数模块，输入为初始经纬度、射向角以及当前弹道的射程、高度、侧偏，输出为实时经纬度，并将经纬度定义为NI VeriStand输出；(2)上位机将经纬度信息转换为标准的0183协议，并封装为LabView自定义组件；(3)上位机将自定义组件加入下位机中的实时仿真系统平台NI VeriStand中运行。本发明不仅可以满足仿真测试的需要，而且大大的缩短了计算量，保证系统的实时性。基于软件方式的信号模拟器应用灵活，可扩展性好。

技术领域

本发明属于飞行控制仿真领域，具体涉及一种GPS模拟器及其实现方法，用于飞行仿真试验过程中GPS的模拟。

背景技术

GPS(Global Positioning System)是一种通过卫星来完成无线电导航和授时系统，它是由美国国防部负责研制和开发的旨在替代子午仪系统的全球卫星导航系统。随着GPS的发展，弹上系统已开始广泛将其加入系统控制中。GPS的信号仿真技术和信号模拟器越来越多地受到人们的关注。GPS信号模拟器就是通过模拟产生一定环境条件下特定参考点上的信号，为实验系统的研究、用户端设备测试和性能评估提供仿真信号源和相应的分析工具。常见的GPS卫星信号模拟器产生射频信号，以广播的形式向外围空间发射。这些产品优缺点很鲜明，优点是信号逼真性好，缺点是计算量大、实时性差。此外，传统的射频信号模拟器大多数是基于硬件的方式实现，只能对已开发完成的原型系统或产品进行测试、硬件信号产生方式决定了其结构和功能的可扩展性较差。

发明内容

针对现有技术存在的问题和迫切需求，本发明提供一种GPS模拟器及其实现方法，其目的在于，在地面试验中模拟GPS信号，方法简单，扩展性好。

一种GPS模拟器的实现方法，该方法具体为：

(1)上位机在飞行器Simulink模型中加入一个Matlab自带的m函数模块，函数模块的输入为初始经纬度、射向角以及当前弹道的射程、高度、侧偏，函数模块的输出为实时经纬度，并将经纬度定义为NI VeriStand输出；

(2)上位机将经纬度信息转换为标准的0183协议，并封装为LabView开发环境的自定义组件；

(3)上位机将自定义组件加入下位机中的实时仿真系统平台NI VeriStand中运行，NI VeriStand平台将自定义组件转换成标准的GPS数据，通过硬件口送出。

进一步地，所述步骤(2)的具体实现方式为：

第一步：打开Custom Device Template Tool VI；

第二步：创建Send Page以及Receive Page两个VI，Receive Page用于接收经纬度输出模块输出的经纬度信息，Send Page用于实现标准0183协议信息的填充；

第三步：自定义配置Main Page，在前面板中加入输入框，加入串口号，设置波特率、输出数据格式以及类型、输出数据的间隔时间；

第四步：为自定义组件创建XML文件，该文件在System Explorer中使用以自定义路径将全局唯一标识符GUID关联至VI。

一种GPS模拟器，包括加载于上位机上的弹道经纬度数据转换模块、0183协议数据生成模块和组件加载模块；其中，

弹道经纬度数据转换模块用于在飞行器Simulink模型中加入一个Matlab自带的m函数模块，函数模块的输入为初始经纬度、射向角以及当前弹道的射程、高度、侧偏，函数模块的输出为实时经纬度，并将经纬度定义为NI VeriStand输出；

0183协议数据生成模块用于将经纬度信息转换为标准的0183协议，并封装为LabView开发环境的自定义组件；