基于导航模拟源接收机的软硬协同仿真系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于导航模拟源接收机的软硬协同仿真系统及方法。系统包括：导航仿真模块，所述导航仿真模型包括卫星模型、干扰站模型和导航终端模型；所述卫星模型包括卫星运行轨迹模块、生成播发导航电文模块和功率空间衰减模块；所述干扰站模型包括位置仿真模块、干扰信号类型模块和功率空间衰减模块；所述导航终端模型的功能至少包括导航电文接收解算模块和PVT解算模块。本发明专利技术实现了软硬协同的导航仿真，可以根据仿真场景动态控制单干扰模拟源实现多干扰源仿真，可以通过场景调整控制单导航终端实现多导航终端实物仿真。控制单导航终端实现多导航终端实物仿真。控制单导航终端实现多导航终端实物仿真。

【技术实现步骤摘要】
基于导航模拟源接收机的软硬协同仿真系统及方法


[0001]本专利技术涉及卫星导航
，更具体地说，特别涉及一种基于导航模拟源接收机的软硬协同仿真系统及方法。

技术介绍

[0002]导航模拟源能够从信号层面对BDS、GPS等各类导航系统进行模拟仿真，根据用户配置仿真指定轨迹的信号，然而受限于硬件资源，只能仿真单个或少数导航终端的信号，无法同时进行大规格终端集群信号的仿真与试验。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于导航模拟源接收机的软硬协同仿真系统及方法，以克服现有技术所存在的缺陷。
[0004]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种基于导航模拟源接收机的软硬协同仿真系统，包括：导航仿真模块，所述导航仿真模型包括卫星模型、干扰站模型和导航终端模型；所述卫星模型包括卫星运行轨迹模块、生成播发导航电文模块和功率空间衰减模块；所述干扰站模型包括位置仿真模块、干扰信号类型模块和功率空间衰减模块；所述导航终端模型的功能至少包括导航电文接收解算模块和PVT解算模块；所述导航仿真模块与导航模拟源、干扰模拟源和导航接收机连接，所述导航仿真模块用于驱动导航模拟源、干扰模拟源生成仿真信号，以及接收导航接收机的输出数据并实时显示，所述导航模拟源所生成的仿真模拟信号和干扰源所生成的干扰模拟信号通过合路器后形成混合信号，所述混合信号通过接收导航接收机输出至导航仿真模块内。
[0005]进一步地，所述卫星运行轨迹模块用于根据不同卫星类型的运行模型、不同导航系统的星座分布使每颗卫星具有不同的运行轨迹，所述生成播发导航电文模块用于不同系统、不同卫星类型、不同频点在不同时刻播发不同的导航电文，所述功率空间衰减模块用于卫星模型与终端的距离使信号传输的功率衰减。
[0006]进一步地，所述位置仿真模块用于干扰台位置的固定特性，所述干扰信号类型模块用于干扰台发射干扰信号的类型，所述功率空间衰减模块用于干扰台与终端的距离使信号传输的功率衰减。
[0007]进一步地，所述导航电文接收解算模块用于按导航电文传输速率接收解算，所述PVT解算模块用于根据导航电文及传输时延进行PVT解算位置、速度与时间信息。
[0008]本专利技术还提供一种根据上述的基于导航模拟源接收机的软硬协同仿真系统的方法，包括：S1、启动导航仿真模块，根据场景参数创建卫星模型、干扰站模型和导航终端模型并初始化；
S2、连接导航仿真模块与导航模拟源、干扰模拟源，并完成导航模拟源和干扰模拟源的工作参数初始化；S3、以时间和事件作为驱动，推动时间演进，并根据时间触发各仿真模型的事件处理，生成各时刻的仿真数据并缓存；S4、导航模拟源和干扰模拟源定时请求工作通道的动态参数，导航仿真模块根据仿真数据下发通道动态参数；S5、导航模拟源根据接收的通道动参数据、分量功率数据、频点开关数据实时生成导航模拟信号；S6、干扰模拟源根据接收的通道开关、功率参数及干扰信号类型参数实时生成干扰模拟信号；S7、导航接收机同时接收导航模拟源生成的导航模拟信号和干扰模拟源生成的干扰信号进行导航定位，输出导航定位数据给导航仿真软件；S8、仿真过程中，根据仿真数据实时展示当前仿真时刻、卫星状态、导航终端轨迹数据、仿真观测数据仿真信息；S9、根据仿真结束时间或用户手动终止事件结束仿真，并清除仿真过程数据和清除设备数据、恢复初始状态。
[0009]进一步地，所述步骤S2中的工作参数初始化具体为：对导航模拟源和干扰模拟源进行授时以使导航模拟源和干扰模拟源的时间与仿真时间同步。
[0010]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术实现了软硬协同的导航仿真，可以根据仿真场景动态控制单干扰模拟源实现多干扰源仿真，也可以通过场景调整控制单导航终端实现多导航终端实物仿真。
附图说明
[0011]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1是本专利技术基于导航模拟源接收机的软硬协同仿真系统的原理图。
[0013]图2是本专利技术基于导航模拟源接收机的软硬协同仿真方法的流程图。
具体实施方式
[0014]下面结合附图对本专利技术的优选实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0015]参阅图1所示，本专利技术提供一种基于导航模拟源接收机的软硬协同仿真系统，包括：导航仿真模块，所述导航仿真模型包括卫星模型、干扰站模型和导航终端模型；所述导航仿真模块与导航模拟源、干扰模拟源和导航接收机连接，所述导航仿真模块用于驱动导航模拟源、干扰模拟源生成仿真信号，以及接收导航接收机的输出数据并实时显示，所述导航模拟源所生成的仿真模拟信号和干扰源所生成的干扰模拟信号通过合路器后形成
混合信号，所述混合信号通过接收导航接收机输出至导航仿真模块内。
[0016]本实施例中，模型是为完成仿真应用目标而对真实世界、主体及客体进行的抽象，建模则提供真实客观的一致性描述，把具体的仿真需求转化为详细的设计框架，从而反映其特征的过程。本系统根据卫星、干扰台及导航终端的导航相关特性进行模型建模，参照实物功能、性能特性建立，以下为各实物抽象后建模所需要仿真的主要特点。
[0017]所述卫星模型包括卫星运行轨迹模块、生成播发导航电文模块和功率空间衰减模块。其中，卫星运行轨迹模块用于不同卫星类型（GEO、MEO、IGSO）的运行模型、不同导航系统的星座分布导致每颗卫星不同的运行轨迹；生成播发导航电文模块用于不同系统不同卫星类型不同频点不同时刻播发不同的导航电文；功率空间衰减模块用于卫星与终端的距离导致信号传输的功率衰减。
[0018]所述干扰站模型包括位置仿真模块、干扰信号类型模块和功率空间衰减模块。其中，位置仿真模块用于干扰台位置的固定特性，干扰信号类型模块用于干扰台发射干扰信号的类型，功率空间衰减模块用于干扰台与终端的距离导致信号传输的功率衰减。
[0019]所述导航终端模型的功能至少包括导航电文接收解算模块和PVT解算模块。其中，导航电文接收解算：按导航电文传输速率接收解算PVT解算：根据导航电文及传输时延进行PVT解算位置、速度与时间信息；影响模块，用于不同干扰信号功率强弱对导航信号功率叠加后的处理能力。
[0020]本实施例中，所述的导航仿真模块是整个系统仿真的驱动平台，通过网络、串口等通信接口实现与其他设备的数据通信、状态控制，主要实现卫星模型、空间传输模型、导航终端模型、干扰源模型等仿真功能，在导航仿真软件的统一调度下，驱动导航模拟源、干扰模拟源生成仿真信号，同时接收导航终端的输出数据并实时展示，从而实现典型场景的业务流程模拟。导航仿真模块支持用户配置仿真场景，包括卫星星座参数、干扰源参数、各终端的运动轨迹参数与工作参数，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于导航模拟源接收机的软硬协同仿真系统，其特征在于，包括：导航仿真模块，所述导航仿真模型包括卫星模型、干扰站模型和导航终端模型；所述卫星模型包括卫星运行轨迹模块、生成播发导航电文模块和功率空间衰减模块；所述干扰站模型包括位置仿真模块、干扰信号类型模块和功率空间衰减模块；所述导航终端模型的功能至少包括导航电文接收解算模块和PVT解算模块；所述导航仿真模块与导航模拟源、干扰模拟源和导航接收机连接，所述导航仿真模块用于驱动导航模拟源、干扰模拟源生成仿真信号，以及接收导航接收机的输出数据并实时显示，所述导航模拟源所生成的仿真模拟信号和干扰源所生成的干扰模拟信号通过合路器后形成混合信号，所述混合信号通过接收导航接收机输出至导航仿真模块内。2.根据权利要求1所述的基于导航模拟源接收机的软硬协同仿真系统，其特征在于，所述卫星运行轨迹模块用于根据不同卫星类型的运行模型、不同导航系统的星座分布使每颗卫星具有不同的运行轨迹，所述生成播发导航电文模块用于不同系统、不同卫星类型、不同频点在不同时刻播发不同的导航电文，所述功率空间衰减模块用于卫星模型与终端的距离使信号传输的功率衰减。3.根据权利要求1所述的基于导航模拟源接收机的软硬协同仿真系统，其特征在于，所述位置仿真模块用于干扰台位置的固定特性，所述干扰信号类型模块用于干扰台发射干扰信号的类型，所述功率空间衰减模块用于干扰台与终端的距离使信号传输的功率衰减。4.根据权利要求1所述的基于导航模拟源接收机的软硬协同仿真系统，其特征在于，所述导航电文接收解算模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：成葵交，张羽，王孝辉，邓胖，罗敏，
申请(专利权)人：湖南跨线桥航天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：