[发明专利]一种便携生成式多系统卫星导航仿真系统

说明书

一种便携生成式多系统卫星导航仿真系统，包括卫星信息生成单元、信号发射单元、电源单元、接口单元以及触摸显控单元；外部预设的初始卫星电文参数和初始卫星轨道参数通过接口单元注入到卫星信息生成单元中，同时，通过触摸显控单元对卫星信息生成单元输入仿真场景信息，卫星信息生成单元对输入到其中的数据进行处理，生成基带信号并通过信号发射单元转换为射频信号输出，即形成卫星导航信息。本发明系统可脱离PC上位机独立运行，同时实现卫星信息仿真和卫星信号生成功能，而传统的生成式模拟源需要上位机配合协同工作。

技术领域

本发明涉及一种可生成多系统卫星导航信号的仿真系统，可脱离PC上位机，实现嵌入式单机卫星信号的模拟，属于定位导航与控制技术领域。

背景技术

卫星导航接收机在研制、生产、测试、验收及故障排查等过程中，均需要借助卫星导航信号模拟源产生的模拟卫星信号，以检验接收机捕获、跟踪、定位情况及其他功能、性能。卫星导航接收机在测试厂房、技术阵地、隐秘洞窟或发射井进行测试时，由于无法直接接收卫星信号，通常的解决方案为：转发/存储式模拟器和中高端模拟源两种方式。

转发式模拟器需要接收天线才能进行卫星信号的转发，接收天线在环境复杂的地方不易架设，且容易暴露其位置信息，不适合在上述复杂环境下使用；而中高端模拟源的价格一般随导航系统及频点个数成倍增长，不仅成本高、体积大、结构复杂，而且不易携带、操作较难，不适用于低成本、快速便捷测试的场合。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出了一种可生成多系统卫星导航信号的仿真系统，可脱离PC上位机，实现嵌入式单机卫星信号的模拟。

本发明的技术解决方案是：

一种便携生成式多系统卫星导航仿真系统，包括：卫星信息生成单元、信号发射单元、电源单元、接口单元以及触摸显控单元；

外部预设的初始卫星电文参数和初始卫星轨道参数通过接口单元注入到卫星信息生成单元中，同时，通过触摸显控单元对卫星信息生成单元输入仿真场景信息，卫星信息生成单元对输入到其中的数据进行处理，生成基带信号并通过信号发射单元转换为射频信号输出，即形成卫星导航信息；电源单元用于供电。

卫星信息生成单元包括时钟电路、卫星信息生成模块、第一存储器以及看门狗电路；卫星信息生成模块将初始卫星电文参数和初始卫星轨道参数存入第一存储器，利用这些参数以及仿真场景信息生成相应时刻的导航电文、伪码和载波，并且进行调制，生成基带信号，发送给信号发射单元；时钟电路为卫星信息生成模块提供工作时钟，看门狗电路用于对卫星信息生成模块进行上电复位。

所述信号发射单元包括5个独立信道、合路器以及可调衰减器；

每个独立信道包括DAC、低通滤波电路、混频器、数控衰减器、射频滤波器，卫星信息生成单元调制输出的基带信号通过DAC转换为模拟信号，再通过低通滤波电路滤除带外无用信号，进入混频器上变频形成射频卫星信号，经数控衰减器将射频卫星信号衰减后，最终通过射频滤波器滤波后送入合路器进行合路输出，可调衰减器调整合路输出的信号的输出功率，最终输出卫星导航信号。

卫星信息生成模块包括载体轨迹计算模块、环境误差仿真模块、观测数据计算模块、基带信号生成模块、仿真数据读取模块、导航参数产生模块以及卫星轨道外推模块；

仿真数据读取模块将初始卫星电文参数送入导航参数产生模块中，将初始卫星轨道参数送入卫星轨道外推模块中，卫星轨道外推模块根据初始卫星轨道参数进行轨道外推，将得到的卫星轨道信息提供给导航参数产生模块以及观测数据计算模块，导航参数产生模块根据接收到的初始卫星电文参数以及所述卫星轨道信息进行导航参数计算，将得到的星历和历书信息提供给基带信号生成模块，所述卫星轨道信息包括15分钟间隔的卫星位置、速度和加速度；