[发明专利]卫星导航系统级开源仿真系统的建立方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及到卫星导航系统领域，特指一种适用于全球卫星导航仿真软件系统架构设计与模型开发集成技术的卫星导航系统级开源仿真系统的建立方法。

背景技术

全球卫星导航系统是一个由空间段、环境段、地面段和用户段组成的复杂导航定位系统，整个过程涉及到时间与坐标、轨道姿态、测量与通信、定位与评估等许多个学科、上百种模型与数据，具有复杂的系统组成与控制管理特性。随着全球卫星导航系统应用愈发广泛，卫星导航系统已然成为综合国力的象征，但是当前现有技术中还没有比较成熟的全球卫星导航系统软件平台构建方法。

传统应用软件架构是单纯的面向对象建模，采用“视图+逻辑”的组成结构建立的体系架构，此体系架构在开发卫星导航系统级开源体系架构存在以下方面的缺点：

1、现有架构结构封闭，开发灵活性较差，代码复杂度较高，开放性不够，不便于开源和协同开发。

2、卫星导航应用日新月异，对相关软件的扩展性要求比较高，现有架构技术不足以满足需求。

3、新开发的软件应具备向前兼容的特性，能够实现与现有的其它相关软件的交互，现有技术在这方面有所欠缺。

4、现有架构技术没有考虑模型体系的概念，无法解决卫星导航系统复杂的模型体系问题。

5、视图逻辑与业务逻辑耦合度高，功能模块之间依赖性强，逻辑结构不够清晰，没有形成稳定可靠的架构核心。

综上所述，现有的应用软件框架，由于采用“视图+逻辑”的结构，其结构对外封闭，不利于框架的扩展，灵活性较差，常用的事件驱动方法促使代码复杂度增加，可维护性较差，开发测试难度较大，综合以上缺点，不利于开源体系架构的建设。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种具有高可重用性、可扩展性、可维护性、可开源特性的卫星导航系统级开源仿真系统的建立方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种卫星导航系统级开源仿真系统的建立方法，其步骤为：

S1：基于开源的目的，结合卫星导航系统的特性以及现有架构技术特点，确定“内核+总线接口+扩展组件”的体系架构；

S2：根据高度集成封装的思想设置内核的结构；

S3：梳理卫星导航仿真系统组成结构和相关功能，建立矩阵式卫星导航仿真模型体系；

S4：根据仿真模型需要实现的功能要求，开发算法模型组件，并动态集成到仿真模型中；

S5：根据系统的扩展性，开发通用的第三方应用程序插件接口模型，并把第三方应用程序插件的调用逻辑集成到业务逻辑中，实现即插即用；

S6：根据卫星导航系统仿真测试与评估的要求，开发表现层内容。

作为本发明的进一步改进：所述步骤S2的详细流程为：首先把内核分为仿真模型与业务逻辑，又把业务逻辑分为运算逻辑、控制逻辑、输入输出逻辑三部分，仿真模型用于建立运算逻辑中仿真场景，控制逻辑管理控制仿真场景的仿真，并输出数据到测试评估模块与自验证模块，根据用户需求输入输出模块实现外部数据导入到仿真场景，内部数据按照选定的格式输出。

作为本发明的进一步改进：所述步骤S3的流程为：

S301：纵向分层；卫星导航仿真系统系统包括四个段，空间段、环境段、地面控制段、用户段，这四个段共同组成一个卫星导航仿真系统的场景，而每个段又由具体的子级对象组成；

S302：横向分层；针对每个段及其子级对象，根据其功能列出各模块组成，列出实现过程中需要人机交互的数据。

作为本发明的进一步改进：所述步骤S4的流程为：

S401：在矩阵式仿真模型体系结构的基础上，在框架中对卫星导航系统级仿真中涉及的所有算法进行接口定义，并公开算法组件接口；

S402：根据框架公布的算法组件接口、算法功能以及对应的数学模型进行算法开发，开发完成后形成算法组件；

S403：把测试通过的算法组件动态集成至架构的扩展组件层，这些算法组件中的算法会通过架构的总线接口层，最终被内核层调用，实现软件的一部分功能。

作为本发明的进一步改进：所述步骤S5的流程为：

S501：总线层对系统的运行控制接口、菜单栏数据接口、输入输出接口、工具栏接口、运行时接口、可视主窗接口进行公开；