卫星导航云仿真系统、方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种卫星导航云仿真系统、方法、装置、电子设备及存储介质，所述系统包括：云端部署的导航信号数字仿真服务器集群，包括若干导航信号数字仿真服务器和负载均衡控制服务器，所述若干导航信号数字仿真服务器用于根据客户端设备提交的数字仿真参数提供导航信号数字仿真、欺骗信号数字仿真、干扰信号数字仿真、导航或干扰中频信号数据、RDSS或全球短报文入站电文解析、数字中频信号数据或数字仿真数据的生成和发送；若干客户端设备；网络系统，用于为导航信号数字仿真服务器集群和各客户端设备提供数据传递功能。本申请能够更好的支持多用户并发，降低了不必要的重复计算，提升了单服务器的计算用户数，降低了服务投入成本。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
卫星导航云仿真系统、方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本申请涉及仿真
，特别地，涉及一种卫星导航云仿真系统、方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着北斗导航卫星系统的发展，国内对导航领域的研究越来越深入，应用场景越来越广泛，研发、生产相关设备的厂商都需要更多的仿真信号源来满足研发和生产的需求，而目前大学教学、导航对抗训练等都是需要很多信号源终端的，若每人都独占一台信号源设备则比较浪费资源，成本高且独立信号源设备功能升级需要重复操作，效率低、耗时长。

技术实现思路

[0003]针对上述技术问题，本申请一方面提供了一种卫星导航云仿真系统。
[0004]本申请采用的技术方案如下：一种卫星导航云仿真系统，包括：云端部署的导航信号数字仿真服务器集群，包括若干导航信号数字仿真服务器和负载均衡控制服务器，所述若干导航信号数字仿真服务器用于根据客户端设备提交的数字仿真参数提供导航信号数字仿真、欺骗信号数字仿真、干扰信号数字仿真、导航中频信号数据、干扰中频信号数据、RDSS入站电文解析、全球短报文入站电文解析、数字中频信号数据或数字仿真数据的生成和发送，所述数字仿真参数包括仿真时间段、用户轨迹、大气参数；所述负载均衡控制服务器用于接受数字仿真计算服务器的注册、客户端设备的连接、各导航信号数字仿真服务器之间的负载均衡控制；若干客户端设备，用于导航信号数仿参数的配置、功率控制、仿真启停、连接云端服务器、卫星导航状态显示、星空图和用户轨迹图显示；接收数字中频信号数据，将数字中频信号数据转换为模拟信号后上变频为射频信号；或者，接收所述数字仿真数据调制成数字中频信号数据，将调制的数字中频信号数据转换为模拟信号后上变频为射频信号；采集并解调RDSS、全球短报文入站信号；网络系统，用于为所述导航信号数字仿真服务器集群和各客户端设备之间提供数据的传递功能。
[0005]进一步地，所述云端部署采用公有云端部署或私有云端部署，所述公有云端部署包括阿里云、百度云，此时客户端设备通过网线或者使用5G网络连接到互联网；采用私有云端部署时，客户端设备通过千兆网或者万兆网组建私有云，网络协议采用KCP协议+UDP协议。
[0006]本申请另一方面还提供了一种卫星导航云仿真方法，包括步骤：S1、客户端设备将数字仿真参数和控制指令发送给导航信号数字仿真服务器集群的负载均衡控制服务器，所述数字仿真参数包括仿真时间段、用户轨迹、大气参数，所述负载均衡控制服务器根据导航信号数字仿真服务器的空闲情况，选择合适的导航信号数字仿
真服务器；S2、导航信号数字仿真服务器根据数字仿真参数进行导航信号数字仿真、欺骗信号数字仿真、干扰信号数字仿真、导航中频信号数据、干扰中频信号数据、RDSS入站电文解析、全球短报文入站电文解析、数字中频信号数据或数字仿真数据的生成和发送；S3、所述客户端设备接收所述数字中频信号数据或数字仿真数据进行仿真并输出射频信号。
[0007]进一步地，所述步骤S2具体包括步骤：S21、对数字仿真中所需的一定时间区间内的静态数据进行预计算并存入相应的预计算文件中，所述静态数据包括300秒间隔的卫星状态数据、间隔1小时的星历数据、间隔一周历书数据、间隔10秒电离层仿真数据、间隔10秒对流层仿真数据、间隔10毫秒预定义的用户轨迹；S22、根据客户端设备提交的数字仿真参数中的仿真时间段读取相应的预计算文件获取相应的静态数据，根据数字仿真参数和相应的静态数据计算数字仿真所需的动态参数，所述动态参数包括卫星的伪距、伪距速度、伪距加速度、载波伪距、载波伪距速度、载波伪距加速度、天线方向图数据、功率控制字；S23、根据所述动态参数进行导航信号数字仿真、欺骗信号数字仿真、干扰信号数字仿真、导航中频信号数据、干扰中频信号数据、RDSS入站电文解析、全球短报文入站电文解析、将数字仿真结果调制成数字中频信号数据并发送。
[0008]进一步地，所述步骤S3具体包括步骤：S31、所述客户端设备接收到导航信号数字仿真服务器发回的数字中频信号数据缓存到硬盘；S32、根据当前一段时间的网速统计出缓存多久后可以开始进行仿真，显示仿真倒计时，当缓存的数据足够支持本次仿真时，开始仿真；S33、客户端设备从硬盘缓冲区读取数字中频信号数据，根据仿真时序发送给DA模块转换成模拟中频信号数据，所述模拟中频信号通过射频模块上变频到对应的射频频率，从客户端设备的射频输出口输出。
[0009]进一步地，所述步骤S2具体包括步骤：S21、对设定时间区间内的数字仿真中所需的静态数据进行预计算并存入相应的预计算文件中，所述静态数据包括300秒间隔的卫星状态数据、间隔1小时的星历数据、间隔一周历书数据、间隔10秒电离层仿真数据、间隔10秒对流层仿真数据、间隔10毫秒预定义的用户轨迹；S22、根据客户端设备提交的数字仿真参数中的仿真时间段读取相应的预计算文件获取相应的静态数据，根据数字仿真参数和相应的静态数据计算数字仿真所需的动态参数，所述动态参数包括卫星的伪距、伪距速度、伪距加速度、载波伪距、载波伪距速度、载波伪距加速度、天线方向图数据、功率控制字；S23、根据所述动态参数进行导航信号数字仿真、欺骗信号数字仿真、干扰信号数字仿真、导航中频信号数据、干扰中频信号数据、RDSS入站电文解析、全球短报文入站电文解析、数字仿真数据的生成和发送。
[0010]进一步地，所述步骤S3具体包括步骤：
S31、所述客户端设备接收到导航信号数字仿真服务器发回的数字仿真数据缓存到硬盘；S32、根据当前一段时间的网速统计出缓存多久后可以开始进行仿真，显示仿真倒计时，当缓存的数据足够支持本次仿真时，开始仿真；S33、客户端设备从硬盘缓冲区读取数字仿真数据，进行中频信号调制，生成数字中频信号数据，并根据仿真时序发送给DA模块转换成模拟中频信号数据，所述模拟中频信号通过射频模块上变频到对应的射频频率，从客户端设备的射频输出口输出。
[0011]本申请另一方面还提供了一种卫星导航云仿真装置，仿真参数和控制指令发送模块，用于客户端设备将数字仿真参数和控制指令发送给导航信号数字仿真服务器集群的负载均衡控制服务器，所述数字仿真参数包括仿真时间段、用户轨迹、大气参数，所述负载均衡控制服务器根据导航信号数字仿真服务器的空闲情况，选择合适的导航信号数字仿真服务器；中频信号或仿真数据输出模块，用于导航信号数字仿真服务器根据数字仿真参数进行导航信号数字仿真、欺骗信号数字仿真、干扰信号数字仿真、导航中频信号数据、干扰中频信号数据、RDSS入站电文解析、全球短报文入站电文解析、数字中频信号数据或数字仿真数据的生成和发送；仿真及输出模块，用于所述客户端设备接收所述数字中频信号数据或数字仿真数据进行仿真并输出射频信号。
[0012]本申请另一方面还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述卫星导航云仿真方法的步骤。
[0013]本申请另一方面还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卫星导航云仿真系统，其特征在于，包括：云端部署的导航信号数字仿真服务器集群，包括若干导航信号数字仿真服务器和负载均衡控制服务器，所述若干导航信号数字仿真服务器用于根据客户端设备提交的数字仿真参数提供导航信号数字仿真、欺骗信号数字仿真、干扰信号数字仿真、导航中频信号数据、干扰中频信号数据、RDSS入站电文解析、全球短报文入站电文解析、数字中频信号数据或数字仿真数据的生成和发送，所述数字仿真参数包括仿真时间段、用户轨迹、大气参数；所述负载均衡控制服务器用于接受数字仿真计算服务器的注册、客户端设备的连接、各导航信号数字仿真服务器之间的负载均衡控制；若干客户端设备，用于导航信号数仿参数的配置、功率控制、仿真启停、连接云端服务器、卫星导航状态显示、星空图和用户轨迹图显示；接收数字中频信号数据，将数字中频信号数据转换为模拟信号后上变频为射频信号；或者，接收所述数字仿真数据调制成数字中频信号数据，将调制的数字中频信号数据转换为模拟信号后上变频为射频信号；采集并解调RDSS、全球短报文入站信号；网络系统，用于为所述导航信号数字仿真服务器集群和各客户端设备之间提供数据的传递功能。2.根据权利要求1所述的卫星导航云仿真系统，其特征在于：所述云端部署采用公有云端部署或私有云端部署，所述公有云端部署包括阿里云、百度云，此时客户端设备通过网线或者使用5G网络连接到互联网；采用私有云端部署时，客户端设备通过千兆网或者万兆网组建私有云，网络协议采用KCP协议+UDP协议。3.一种卫星导航云仿真方法，其特征在于，包括步骤：S1、客户端设备将数字仿真参数和控制指令发送给导航信号数字仿真服务器集群的负载均衡控制服务器，所述数字仿真参数包括仿真时间段、用户轨迹、大气参数，所述负载均衡控制服务器根据导航信号数字仿真服务器的空闲情况，选择合适的导航信号数字仿真服务器；S2、导航信号数字仿真服务器根据数字仿真参数进行导航信号数字仿真、欺骗信号数字仿真、干扰信号数字仿真、导航中频信号数据、干扰中频信号数据、RDSS入站电文解析、全球短报文入站电文解析、数字中频信号数据或数字仿真数据的生成和发送；S3、所述客户端设备接收所述数字中频信号数据或数字仿真数据进行仿真并输出射频信号。4.根据权利要求3所述的卫星导航云仿真方法，其特征在于：所述步骤S2具体包括步骤：S21、对数字仿真中所需的一定时间区间内的静态数据进行预计算并存入相应的预计算文件中，所述静态数据包括300秒间隔的卫星状态数据、间隔1小时的星历数据、间隔一周历书数据、间隔10秒电离层仿真数据、间隔10秒对流层仿真数据、间隔10毫秒预定义的用户轨迹；S22、根据客户端设备提交的数字仿真参数中的仿真时间段读取相应的预计算文件获取相应的静态数据，根据数字仿真参数和相应的静态数据计算数字仿真所需的动态参数，所述动态参数包括卫星的伪距、伪距速度、伪距加速度、载波伪距、载波伪距速度、载波伪距加速度、天线方向图数据、功率控制字；
S23、根据所述动态参数进行导航信号数字仿真、欺骗信号数字仿真、干扰信号数字仿真、导航中频信号数据、干扰中频信号数据、RDSS入站电文解析、全球短报文入站电文解析、将数字仿真结果调制成数字中频信号数据并发送。5.根据权利要求4所述的卫星导航云仿真方法，其特征在于：步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘定，戴志春，张勇虎，吴向宇，潘小海，
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：