[发明专利]一种全球卫星导航仿真试验系统及建立方法

说明书

本发明公开了一种全球卫星导航仿真试验系统建立方法，包括以下步骤：对工程系统对应的各个分系统进行模型建模，形成具备真实工程系统的处理流程的分系统模型；根据仿真精度要求建立针对北斗导航系统的仿真引擎；建立仿真平台；建立试验任务系统。还公开了一种全球卫星导航仿真试验系统，包括节点模型分系统、数学仿真分系统、试验任务分系统、仿真运行调度引擎、评估分析分系统和监控显示分系统。根据本发明的方案，可以最大程度的逼近北斗工程系统的状态，进而保证仿真试验结果可信，能够灵活的用于北斗工程系统的关键技术试验验证及优化、工程卫星流程的检验及优化等任务。

技术领域

本发明涉及卫星导航技术领域，尤其涉及一种全球卫星导航仿真试验系统及建立方法。

背景技术

2020年6月，北斗三号导航系统完成全球组网。与前两代北斗导航卫星相比，最新的北斗三号导航系统采用了星间链路、全球短报文、自主导航等新技术。北斗导航系统的互联关系更加的复杂，由北斗一号和北斗二号的单纯卫星与地面站互联关系变成了北斗三号的卫星与卫星、卫星与地面站的互联关系，这大大增加了系统的复杂性。原有的卫星检测设备只能对卫星单链路的状态进行验证，并不能验证卫星在完整系统状态下的功能正确性。为了降低北斗工程建设的风险，需要在地面试验验证北斗系统关键技术、卫星关键设计等事项，将故障在地面及时发现，提高系统的可靠性，并对系统性能进行摸底。这就需要建设具有代表北斗系统工程状态的仿真验证工具。

经过现有技术的检索，中国发明专利（申请公布号：CN 104915482 A），发明名称为一种卫星数据接收仿真分析平台，其主要目的是解决模拟卫星数据收发仿真的问题。本发明所描述的仿真分析平台主要包含组件开发模块、模型组装模块、想定编辑模块、管理控制模块、仿真运行引擎、二维场景模块、三维视景模块、业务流程展现模块、传输链路分析模块、分析聘雇模块等，基于组件化的模型，对卫星数据的传输性能进行仿真和分析。

但是，中国发明专利（申请公布号：CN 104915482 A），发明名称为一种卫星数据接收仿真分析平台，只给出了一种通用的卫星数据仿真的方法，并未考虑北斗三号系统即有数据传输业务又有星间和星地测量业务的特点，所以不能将此平台用于北斗三号的仿真验证中。

中国发明专利（申请公布号：CN 107203683A），发明名称为卫星导航系统级开源仿真系统的建立方法，其主要目的是建立开源的卫星导航系统级仿真架构，将现有的“视图+逻辑”的结构，扩展为“内核+总线接口+扩展组件”的架构，进而实现对北斗系统的仿真。

但是，中国发明专利（申请公布号：CN 107203683A），发明名称为卫星导航系统级开源仿真系统的建立方法，更多的关注于第三方怎么样参与仿真，并没有给出北斗工程系统模型如何逼近工程状态的方法和北斗系统核心业务的验证方法与架构。

总结起来，目前的卫星导航系统仿真方法，要么是单纯仿真轨道变化特性的仿真平台（例如STK工具等），要么是针对单纯的数据收发的仿真，要么是考虑第三方接入的开源卫星导航架构设计，要么是为了学术研究搭建的简化的卫星导航仿真平台，缺少针对当前北斗实际工程状态的具有灵活性和工程代表性的系统级仿真方法和系统。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种全球卫星导航仿真试验系统及建立方法,针对当前北斗实际工程状态具有灵活性和工程代表性。

根据本发明的一个方面，一种全球卫星导航仿真试验系统建立方法,包括以下步骤：

S1、对工程系统对应的各个分系统进行模型建模，形成具备真实工程系统的处理流程的分系统模型，分系统模型的对外接口按照工程的接口控制文件进行定义，各个模型之间的数据格式定义与工程的接口控制文件定义相同；根据系统灵活性要求，开发所述分系统模型具有灵活性，与工程系统相比，分系统模型输出并存储内部的关键数据信息，包括，算法执行状态、缓存占用状态、流程进度等信息，分系统模型的参数配置为可自定义，分系统模型的算法配置为按照试验验证需求进行加载；