[发明专利]一种针对终端载体为低轨卫星的卫星导航信号仿真方法

权利要求书

1.一种针对终端载体为低轨卫星的卫星导航信号仿真方法，其特征在于，包含如下步骤：

步骤1，设置仿真环境，包括仿真时刻、星历、钟差、电离层参数、低轨卫星载体轨道点位文件；

步骤2，仿真低轨卫星载体信息；

步骤3，仿真导航星信息，计算出导航星的卫星位置；

步骤4，仿真空间环境效应；

步骤5，仿真观测数据；

步骤6，根据仿真时刻、星历、钟差、电离层参数生成符合接口文件的导航电文。

2.根据权利要求1所述的针对终端载体为低轨卫星的卫星导航信号仿真方法，其特征在于：所述低轨卫星载体轨道点位文件中包括低轨卫星的位置、速度、加速度、加加速度信息。

3.根据权利要求1所述的针对终端载体为低轨卫星的卫星导航信号仿真方法，其特征在于：在步骤2中，根据设定的低轨卫星载体轨道点位文件和仿真时刻，获取低轨卫星载体在ECEF坐标系的位置。

4.根据权利要求1所述的针对终端载体为低轨卫星的卫星导航信号仿真方法，其特征在于：在步骤3中，根据设定的星历和仿真时刻，计算出导航星的卫星位置，具体为：

步骤3.1，设置导航星的伪距的初值；

步骤3.2，计算信号发射时间tranT_s，

tranT_s＝t-pr，

式中，t为仿真时刻，pr为伪距；

步骤3.3，计算时钟误差clkErr，时钟误差为卫星钟差和相对论误差之和；

步骤3.4，计算信号发射时间tranT_sys，

tranT_sys＝tranT_s-clkErr；

步骤3.5，根据信号发射时间tranT_sys和星历参数计算导航星的位置；

步骤3.6，根据地球自转效应修正导航星位置。

5.根据权利要求4所述的针对终端载体为低轨卫星的卫星导航信号仿真方法，其特征在于：所述步骤4仿真空间环境效应包含如下步骤：

步骤4.1，电离层效应仿真，计算电离层延迟delay_iono；

步骤4.2，对流层效应仿真，计算对流层延迟delay_trop。

6.根据权利要求5所述的针对终端载体为低轨卫星的卫星导航信号仿真方法，其特征在于：计算电离层延迟delay_iono具体为：

步骤4.1.1，根据低轨卫星所在高度，计算比例因子

其中，λ_IP，h_IP分别为低轨卫星的经度、纬度和高度；h₀为假定的薄层电离层高度；H为标高；z_IP＝(h_IP-h₀)/H，TEC表示电离层浓度；

步骤4.1.2，根据导航星座和设置的电离层参数值，仿真对应接口控制文件中的电离层模型，得到完全穿越电离层的电离层延迟delay_{iono_all}；

步骤4.1.3，低轨载体对应的电离层延迟delay_iono＝α*delay_{iono_all}。

7.根据权利要求5所述的针对终端载体为低轨卫星的卫星导航信号仿真方法，其特征在于：计算对流层延迟delay_trop，具体为：

对流层延迟

式中：P₀、T_k0、e₀₀分别表示地面上高度为零处的大气总压力、热力学温度、水汽分压；θ为导航星相对低轨卫星载体的高度角；freq为载波频率；Hd是以海平面为基准的对流层干分量的上限，H_d＝40136+148.72*(T_k-273.16)；T_k是以开尔文为单位的热力学温度；H_w是对流层湿分量的上限。