一种卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法技术

本申请公开了一种卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法，包括步骤：接收外场真实环境中的真实民码卫星导航信号，对真实民码卫星导航信号解算并输出当前PVT导航结果，完成卫星星历采集、信号时间同步、参考时钟同步的同步操作；根据所采集到的卫星星历、同步的信号时间和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的民码欺骗卫星导航信号和授时信号；控制卫星导航接收机开启军码信号捕获功能，接收卫星导航信号和所述授时信号；根据卫星导航接收机军码信号的捕获与PVT导航解算情况，完成外场真实复杂环境、真实军码信号条件下卫星导航接收机军码信号捕获功能的测试。本申请确保了接收机军码信号捕获功能测试方法的测试结果可信度。的测试结果可信度。的测试结果可信度。

A test method for military code signal acquisition function of satellite navigation receiver

【技术实现步骤摘要】
一种卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法


[0001]本申请涉及卫星导航模拟
，特别地，涉及一种卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法。

技术介绍

[0002]GNSS全球导航卫星系统，是一种能提供全球范围内PVT导航解算（三维位置、速度、时间）的卫星导航系统。当前主流的GNSS导航系统包括中国的北斗系统（BDS）、俄罗斯的格洛纳斯系统（GLONASS）、美国的全球定位系统（GPS）、欧洲的伽利略系统（GALILEO）。
[0003]在各卫星导航系统中，信号多采用码分多址的方式调制，常用的伪码调制方式分为民码和军码。民码是公开码，其码周期较短，卫星导航接收机可以快速的捕获，主要应用于公开的民事领域；军码是加密码，其码周期长、码速率高，相对于民码有很强的抗干扰性能和抗欺骗性能，同时其还具有更高的定位精度，因此军码在军事、国防等关键领域得到广泛的应用。
[0004]由于军码信号码周期长、码速率高，卫星导航接收机不能直接捕获，必须先知道当前信号的时间后，才能根据正确的时间信息去捕获到军码信号。
[0005]对于具备军码信号捕获能力的卫星导航接收机，其一般的军码信号捕获方法有2种，其说明为：1)
ꢀ“
军码直捕”方法：卫星导航接收机先从外部接口获得正确的信号时间后，再去捕获军码信号并输出军码信号的PVT导航解算结果。
[0006]2)
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民码引导军码捕获”方法：卫星导航接收机先从捕获到的民码信号中获得正确的信号时间后，再去捕获军码信号并输出军码信号的PVT导航解算结果。
[0007]当前对卫星导航接收机军码信号捕获能力功能的测试，主要是在模拟环境下进行的，使用导航信号模拟器模拟民码信号、军码信号、授时信号完成相关内容测试。但使用此方法有两个缺陷：一是模拟所播发的信号是纯净信号，与真实环境下包含了多径、干扰、噪声等环境因素的信号有很大差异；二是模拟播发的军码信号多为测试码，与真实复杂环境中的正式军码信号也是有差异的，其模拟播发的军码信号功率与真实复杂环境下军码信号的功率也同样有差异。所以模拟环境下的测试结果并不能完全表现卫星导航接收机军码信号的捕获能力。
[0008]而当前方法在外场真实环境下，由于存在的民码信号的影响，卫星导航接收机可以直接从民码信号中解算出时间和正确的PVT导航结果，导致其军码信号捕获能力的测试过程中：1）无法判断其输出军码信号的PVT导航结果是使用军码信号还是使用民码信号输出；2）无法判断其军码直捕时使用的是民码信号的时间还是授时信号的时间。由此而存在测试结果不可信的问题。所以当前在外场真实复杂环境和真实军码的信号条件下无法完成相关测试。

技术实现思路

[0009]本申请一方面的优选实施例提供了一种卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法，以解决现有模拟环境下的测试结果不能完全表现卫星导航接收机军码信号的捕获能力、外场真实复杂环境和真实军码的信号条件下卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法存在测试结果不可信的技术问题。
[0010]本申请采用的技术方案如下：一种卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法，包括步骤：接收外场真实环境中的真实民码卫星导航信号，对所述真实民码卫星导航信号解算并输出当前PVT导航结果，完成卫星星历采集、信号时间同步、参考时钟同步的信号同步操作，其中，所述真实民码卫星导航信号包括基于北斗系统的真实民码卫星导航信号、基于格洛纳斯系统的真实民码卫星导航信号、基于全球定位系统的真实民码卫星导航信号、基于伽利略系统的真实民码卫星导航信号；根据所采集到的卫星星历和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的民码欺骗卫星导航信号，同时根据同步的信号时间和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的用于授时的授时信号，其中，所述民码欺骗卫星导航信号相对于真实民码卫星导航信号设置有相应的信号位置偏移量、信号时间偏移量和功率偏移量，且民码欺骗卫星导航信号的功率大于所述真实民码卫星导航信号的功率；所述授时信号相对于当前真实民码卫星导航信号设置有相应的信号时间偏移量；控制卫星导航接收机开启军码信号捕获功能，接收卫星导航信号和所述授时信号，所述卫星导航信号包括所述真实民码卫星导航信号、真实军码信号、所述民码欺骗卫星导航信号、异常信号，所述异常信号包括外场真实环境中的多径、噪声、干扰信号；根据所述卫星导航接收机军码信号的捕获与PVT导航解算情况，完成外场真实复杂环境、真实军码信号条件下卫星导航接收机军码信号捕获功能的测试。
[0011]作为一种优选实施例，完成卫星星历采集包括步骤：从接收到的真实民码卫星导航信号中直接解析出所接收到的卫星导航信号星历，完成星历采集；或者，使用单独的无线网络模块，从无线网络中获取到当前时间北斗系统、格洛纳斯系统、全球定位系统、伽利略系统所有卫星的信号星历，完成星历采集，所述的无线网络包括2G、3G、4G、5G无线网络。
[0012]作为一种优选实施例，所述信号时间同步、参考时钟同步的信号同步操作，具体包括步骤：解析出真实民码卫星导航信号的信号真实时间、信号参考时钟；将所得的信号真实时间设置为测试设备的时间并持续保持时间的同步性，将测试设备的时钟与所得的信号参考时钟同步并持续保持时钟的同步性。
[0013]作为一种优选实施例，所述民码欺骗卫星导航信号包括基于北斗系统的民码欺骗卫星导航信号、基于格洛纳斯系统的民码欺骗卫星导航信号、基于全球定位系统的民码欺骗卫星导航信号、基于伽利略系统的民码欺骗卫星导航信号，其中，当所述民码欺骗卫星导航信号的信号位置偏移量为0m、信号时间偏移量为0s时，所述民码欺骗卫星导航信号的可
见卫星、星空图分布、信号位置、信号时间均与真实民码卫星导航信号情况一致。
[0014]作为一种优选实施例，当卫星导航接收机置于内场应用场景中时，在生成并播发民码欺骗卫星导航信号和授时信号之后，控制卫星导航接收机开启军码信号捕获功能，接收卫星导航信号和所述授时信号之前，还包括步骤：在外场应用场景中，同步录制接入的卫星导航信号和授时信号，以文件的形式进行保存，所述卫星导航信号包括所述真实民码卫星导航信号、真实军码信号、民码欺骗卫星导航信号、异常信号，所述异常信号包括外场真实环境中的多径、噪声、干扰信号；在内场应用场景中，将录制并保存的卫星导航信号和授时信号同步进行还原。
[0015]作为一种优选实施例，根据所述卫星导航接收机军码信号的捕获与PVT导航解算情况，完成外场真实复杂环境、真实军码信号条件下卫星导航接收机军码信号捕获功能的测试，具体包括步骤：当冷启动完成的卫星导航接收机捕获跟踪到民码欺骗卫星导航信号后，输出与真实位置存在足够偏移量的虚假位置；若卫星导航接收机使用民码欺骗卫星导航信号的PVT导航结果当做军码信号的PVT导航结果输出时，则可明显示出军码定位结果异常，则判定所述卫星导航接收机的军码捕获功能存在异常。
[0016]作为一种优选实施例，根据所采集到的卫星星历和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的民码欺骗卫星导航信号，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法，其特征在于，包括步骤：接收外场真实环境中的真实民码卫星导航信号，对所述真实民码卫星导航信号解算并输出当前PVT导航结果，完成卫星星历采集、信号时间同步、参考时钟同步的信号同步操作，其中，所述真实民码卫星导航信号包括基于北斗系统的真实民码卫星导航信号、基于格洛纳斯系统的真实民码卫星导航信号、基于全球定位系统的真实民码卫星导航信号、基于伽利略系统的真实民码卫星导航信号；根据所采集到的卫星星历和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的民码欺骗卫星导航信号，同时根据同步的信号时间和实际测试需要，在外场真实环境中生成并播发相应的用于授时的授时信号，其中，所述民码欺骗卫星导航信号相对于真实民码卫星导航信号设置有相应的信号位置偏移量、信号时间偏移量和功率偏移量，且民码欺骗卫星导航信号的功率大于所述真实民码卫星导航信号的功率；所述授时信号相对于当前真实民码卫星导航信号设置有相应的信号时间偏移量；控制卫星导航接收机开启军码信号捕获功能，接收卫星导航信号和所述授时信号，所述卫星导航信号包括所述真实民码卫星导航信号、真实军码信号、所述民码欺骗卫星导航信号、异常信号，所述异常信号包括外场真实环境中的多径、噪声、干扰信号；根据所述卫星导航接收机军码信号的捕获与PVT导航解算情况，完成外场真实复杂环境、真实军码信号条件下卫星导航接收机军码信号捕获功能的测试。2.根据权利要求1所述的卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法，其特征在于，完成卫星星历采集包括步骤：从接收到的真实民码卫星导航信号中直接解析出所接收到的卫星导航信号星历，完成星历采集；或者，使用单独的无线网络模块，从无线网络中获取到当前时间北斗系统、格洛纳斯系统、全球定位系统、伽利略系统所有卫星的信号星历，完成星历采集，所述的无线网络包括2G、3G、4G、5G无线网络。3.根据权利要求1所述的卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法，其特征在于，所述信号时间同步、参考时钟同步的信号同步操作，具体包括步骤：解析出真实民码卫星导航信号的信号真实时间、信号参考时钟；将所得的信号真实时间设置为测试设备的时间并持续保持时间的同步性，将测试设备的时钟与所得的信号参考时钟同步并持续保持时钟的同步性。4.根据权利要求1所述的卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法，其特征在于，所述民码欺骗卫星导航信号包括基于北斗系统的民码欺骗卫星导航信号、基于格洛纳斯系统的民码欺骗卫星导航信号、基于全球定位系统的民码欺骗卫星导航信号、基于伽利略系统的民码欺骗卫星导航信号，其中，当所述民码欺骗卫星导航信号的信号位置偏移量为0m、信号时间偏移量为0s时，所述民码欺骗卫星导航信号的可见卫星、星空图分布、信号位置、信号时间均与真实民码卫星导航信号情况一致。5.根据权利要求1所述的卫星导航接收机军码信号捕获功能测试方法，其特征在于，当卫星导航接收机置于内场应用场景中时，在生成并播发民码欺骗卫星导航信号和授时信号之后，控制卫星导航接收机开启军码信号捕获功能，接收卫星导航信号和所述授时信号之
前，还包括步骤：在外场应用场景中，同步录制接入的卫星导航信号和授时信号，以文件的形式进行保存，所述卫星导航...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢淳芳，张勇虎，伍俊，戴志春，
申请(专利权)人：湖南卫导信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：