《一種室內衛星信號仿真系統》是江西洪都航空工業集團有限責任公司於2013年11月28日申請的專利，該專利的申請號為2013106167193，公布號為CN103675834A，授權公布日為2014年3月26日，發明人是文革、孫偉星、趙璐、鐘蕾、李莉、劉正興、王坤、姚雅琳。
《一種室內衛星信號仿真系統》涉及一種室內衛星信號仿真系統，屬於衛星航空技術領域。它包括用戶軌跡仿真機、慣導模擬器、衛星導航模擬器、GNSS接收機和制導與控制計算機；該發明技術內部集成了用戶軌跡仿真機、慣導模擬器、衛星導航模擬器、制導與控制計算機和GNSS接收機，各模組同時正常工作完成室內衛星信號仿真系統的搭建；該發明技術通過採用半實物仿真方式，將用戶軌跡仿真機、慣導模擬器、衛星導航模擬器以及制導與控制計算機結合在一起，共同完成深組合算法驗證與測試；該發明技術通過採用半實物仿真方式，將用戶軌跡仿真機、衛星導航模擬器、GNSS接收機以及制導與控制計算機結合在一起，共同完成飛行器控制系統驗證。
2018年12月20日，《一種室內衛星信號仿真系統》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種室內衛星信號仿真系統》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種室內衛星信號仿真系統
- 公告號：CN103675834A
- 授權日：2014年3月26日
- 申請號：2013106167193
- 申請日：2013年11月28日
- 申請人：江西洪都航空工業集團有限責任公司
- 地址：江西省南昌市新溪橋5001信箱460分箱
- 發明人：文革、孫偉星、趙璐、鐘蕾、李莉、劉正興、王坤、姚雅琳
- Int.Cl.：G01S19/01(2010.01)I
- 代理機構：南昌新天下專利商標代理有限公司
- 代理人：施秀瑾
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著中國衛星導航事業的蓬勃發展，衛星導航的套用越來越廣，人們對於導航的需要也越來越緊密。截至2013年11月28日，對於衛星導航設備以及導航系統的測試驗證系統的搭建還處於起步階段。
截至2013年11月28日，中國衛星導航設備的測試系統還主要體現在對於GNSS接收機自身的測試，對於導航系統的測試，特別是深組合導航系統驗證手段不足。
發明內容
專利目的
《一種室內衛星信號仿真系統》的目的在於提供了一種室內衛星信號仿真系統。採用該專利可以在室內搭建一種衛星信號仿真系統，用於測試和驗證深組合系統性能和飛行器控制系統性能。
技術方案
一種室內衛星信號仿真系統，它包括用戶軌跡仿真機、慣導模擬器、衛星導航模擬器、GNSS接收機和制導與控制計算機；
其特徵在於：用戶軌跡仿真機實時產生高動態用戶的軌跡信息，並將用戶軌跡信息實時傳送給慣導模擬器和衛星導航模擬器；
慣導模擬器實時接收用戶軌跡仿真機傳送的用戶軌跡，實時產生慣導仿真數據，包括陀螺儀和加速度計測量數據以及慣導解算數據，然後將慣導仿真數據傳送給制導與控制計算機；
衛星導航模擬器根據實時接收用戶軌跡仿真機傳送的用戶軌跡信息，實時生成該用戶軌跡天線口面的導航信號和觀測數據，將射頻信號實時傳送給GNSS接收機，同時將觀測數據實時傳送給制導與控制計算機；
GNSS接收機接收衛星導航模擬器傳送的射頻信號，然後定位解算獲得用戶位置信息，然後將用戶位置信息傳送給制導與控制計算機；
制導與控制計算機實時接收慣導模擬器傳送的慣導仿真數據，實時接收衛星導航模擬器傳送的衛導觀測數據，然後對慣導仿真數據和衛導觀測數據進行處理，用於慣性導航和衛星導航的深組合處理和驗證；
制導與控制計算機實時接收GNSS接收機傳送的位置信息，並將接收到位置信息進行處理，將控制信息傳送給用戶軌跡仿真機，從而驗證制導率及飛行控制系統。
所述衛星導航模擬器包括反射記憶體網卡、衛星導航數學仿真軟體、射頻信號生成單元和RS422串口卡；
反射記憶體網卡功能是實時接收外部用戶軌跡仿真機生成的用戶軌跡信息，然後將用戶軌跡信息傳送給衛星導航數學仿真軟體；
用戶軌跡信息包括載體運動的位置、速度、加速度、加加速度以及姿態信息，用戶軌跡的仿真間隔<10毫秒；
衛星導航數學仿真軟體實時讀取反射記憶體網卡傳送的用戶軌跡信息，實時產生該用戶軌跡的衛星導航觀測數據以及導航電文；
衛星導航數學仿真軟體將實時生成的觀測數據和導航電文傳送給射頻信號生成單元，衛星導航數學仿真軟體將觀測數據傳送給RS422串口卡；
射頻信號生成單元實時接收衛星導航數學仿真軟體傳送的觀測數據以及導航電文，然後根據觀測數據和導航電文產生衛星導航射頻信號;
RS422串口卡實時接收衛星導航數學仿真軟體傳送的觀測數據，然後將觀測數據實時傳送給制導與控制計算機。
所述衛星導航數學仿真軟體將實時生成的觀測數據包括：可見衛星的偽距、偽距率、功率、方向角和載波相位。
所述衛星導航射頻信號它包括GPS和COMPASS信號。
改善效果
《一種室內衛星信號仿真系統》專利技術內部集成了用戶軌跡仿真機、慣導模擬器、衛星導航模擬器、制導與控制計算機和GNSS接收機，各模組同時正常工作完成室內衛星信號仿真系統的搭建；
《一種室內衛星信號仿真系統》專利技術通過採用半實物仿真方式，將用戶軌跡仿真機、慣導模擬器、衛星導航模擬器以及制導與控制計算機結合在一起，共同完成深組合算法驗證與測試；
《一種室內衛星信號仿真系統》專利技術通過採用半實物仿真方式，將用戶軌跡仿真機、衛星導航模擬器、GNSS接收機以及制導與控制計算機結合在一起，共同完成飛行器控制系統驗證。
附圖說明
圖1為《一種室內衛星信號仿真系統》的示意框圖；
圖2為圖1中衛星導航模擬器組成示意框圖。
技術領域
《一種室內衛星信號仿真系統》涉及一種室內衛星信號仿真系統，屬於衛星航空技術領域。
權利要求
1.一種室內衛星信號仿真系統，它包括用戶軌跡仿真機（1）、慣導模擬器（2）、衛星導航模擬器（3）、GNSS接收機（4）和制導與控制計算機（5）；其特徵在於：用戶軌跡仿真機（1）實時產生高動態用戶的軌跡信息，並將用戶軌跡信息實時傳送給慣導模擬器（2）和衛星導航模擬器（3）；慣導模擬器（2）實時接收用戶軌跡仿真機（1）傳送的用戶軌跡，實時產生慣導仿真數據，包括陀螺儀和加速度計測量數據以及慣導解算數據，然後將慣導仿真數據傳送給制導與控制計算機（5）；衛星導航模擬器（3）根據實時接收用戶軌跡仿真機（1）傳送的用戶軌跡信息，實時生成該用戶軌跡天線口面的導航信號和觀測數據，將射頻信號實時傳送給GNSS接收機（4），同時將觀測數據實時傳送給制導與控制計算機（5）；GNSS接收機（4）接收衛星導航模擬器（3）傳送的射頻信號，然後定位解算獲得用戶位置信息，然後將用戶位置信息傳送給制導與控制計算機（5）；制導與控制計算機（5）實時接收慣導模擬器（2）傳送的慣導仿真數據，實時接收衛星導航模擬器（3）傳送的衛導觀測數據，然後對慣導仿真數據和衛導觀測數據進行處理，用於慣性導航和衛星導航的深組合處理和驗證；制導與控制計算機（5）實時接收GNSS接收機（4）傳送的位置信息，並將接收到位置信息進行處理，將控制信息傳送給用戶軌跡仿真機（1），從而驗證制導率及飛行控制系統；所述衛星導航模擬器包括反射記憶體網卡（6）、衛星導航數學仿真軟體（7）、射頻信號生成單元（9）和RS422串口卡（8）；反射記憶體網卡（6）功能是實時接收外部用戶軌跡仿真機生成的用戶軌跡信息，然後將用戶軌跡信息傳送給衛星導航數學仿真軟體（7）；用戶軌跡信息包括載體運動的位置、速度、加速度、加加速度以及姿態信息，用戶軌跡的仿真間隔<10毫秒；衛星導航數學仿真軟體（7）實時讀取反射記憶體網卡（6）傳送的用戶軌跡信息，實時產生該用戶軌跡的衛星導航觀測數據以及導航電文；衛星導航數學仿真軟體（7）將實時生成的觀測數據和導航電文傳送給射頻信號生成單元（9），衛星導航數學仿真軟體（7）將觀測數據傳送給RS422串口卡（8）；射頻信號生成單元（9）實時接收衛星導航數學仿真軟體（7）傳送的觀測數據以及導航電文，然後根據觀測數據和導航電文產生衛星導航射頻信號；RS422串口卡（8）實時接收衛星導航數學仿真軟體（7）傳送的觀測數據，然後將觀測數據實時傳送給制導與控制計算機（5）。
2.根據權利要求1所述的室內衛星信號仿真系統，其特徵在於：所述衛星導航數學仿真軟體將實時生成的觀測數據包括：可見衛星的偽距、偽距率、功率、方向角和載波相位。
3.根據權利要求1所述的室內衛星信號仿真系統，其特徵在於：所述衛星導航射頻信號它包括GPS和COMPASS信號。
實施方式
下面結合附圖1、2對《一種室內衛星信號仿真系統》進行詳細描述：
一種室內衛星信號仿真系統，它包括用戶軌跡仿真機1、慣導模擬器2、衛星導航模擬器3、GNSS接收機4和制導與控制計算機5；
用戶軌跡仿真機1實時產生高動態用戶的軌跡信息，並將用戶軌跡信息實時傳送給慣導模擬器2和衛星導航模擬器3；
慣導模擬器2實時接收用戶軌跡仿真機1傳送的用戶軌跡，實時產生慣導仿真數據，包括陀螺儀和加速度計測量數據以及慣導解算數據，然後將慣導仿真數據傳送給制導與控制計算機5；
衛星導航模擬器3根據實時接收用戶軌跡仿真機1傳送的用戶軌跡信息，實時生成該用戶軌跡天線口面的導航信號和觀測數據，將射頻信號實時傳送給GNSS接收機4，同時將觀測數據實時傳送給制導與控制計算機5；
GNSS接收機4接收衛星導航模擬器3傳送的射頻信號，然後定位解算獲得用戶位置信息，然後將用戶位置信息傳送給制導與控制計算機5；
制導與控制計算機5實時接收慣導模擬器2傳送的慣導仿真數據，實時接收衛星導航模擬器3傳送的衛導觀測數據，然後對慣導仿真數據和衛導觀測數據進行處理，用於慣性導航和衛星導航的深組合處理和驗證；
制導與控制計算機5實時接收GNSS接收機4傳送的位置信息，並將接收到位置信息進行處理，將控制信息傳送給用戶軌跡仿真機1，從而驗證制導率及飛行控制系統。
所述衛星導航模擬器包括反射記憶體網卡6、衛星導航數學仿真軟體7、射頻信號生成單元9和RS422串口卡8；
反射記憶體網卡6功能是實時接收外部用戶軌跡仿真機生成的用戶軌跡信息，然後將用戶軌跡信息傳送給衛星導航數學仿真軟體7；
用戶軌跡信息包括載體運動的位置、速度、加速度、加加速度以及姿態信息，用戶軌跡的仿真間隔<10毫秒；
衛星導航數學仿真軟體7實時讀取反射記憶體網卡6傳送的用戶軌跡信息，實時產生該用戶軌跡的衛星導航觀測數據以及導航電文；
衛星導航數學仿真軟體7將實時生成的觀測數據和導航電文傳送給射頻信號生成單元9，衛星導航數學仿真軟體7將觀測數據傳送給RS422串口卡8；
射頻信號生成單元9實時接收衛星導航數學仿真軟體7傳送的觀測數據以及導航電文，然後根據觀測數據和導航電文產生衛星導航射頻信號;
RS422串口卡8實時接收衛星導航數學仿真軟體7傳送的觀測數據，然後將觀測數據實時傳送給制導與控制計算機5。
所述衛星導航數學仿真軟體將實時生成的觀測數據包括：可見衛星的偽距、偽距率、功率、方向角和載波相位。
所述衛星導航射頻信號它包括GPS和COMPASS信號。
榮譽表彰
2018年12月20日，《一種室內衛星信號仿真系統》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
