[发明专利]基于径向动态控制的GNSS模拟器测试场景生成方法和系统

摘要

本发明提供了一种基于径向动态控制的GNSS模拟器测试场景生成方法和系统，将复杂载体运动投影分解为匀加加速直线运动与匀变幅匀变频正弦运动，允许用户按照测试需求配置径向动态控制参数；再根据运动模型和星历计算载体三维动态轨迹，连同星历基准一起作为测试场景，可用于任意GNSS模拟器仿真信号。本发明既可逼近真实径向动态，又允许用户灵活配置，以提高测试效率并精确控制所仿真信号的码相位和载波相位变化特性，从而为受径向动态特性影响的模拟器及接收机性能指标的测试提供科学客观的测试场景；基于本方法的测试不要求在模拟器仿真卫星静止和单频输出时进行，也不需要对射频信号进行额外处理，能够适应所有调制体制的导航信号和正常星座动态。

主权项

1.一种基于径向动态控制的GNSS模拟器测试场景生成方法，其特征在于，包括：步骤S1，获取用户设置的卫星星历基准、仿真卫星号、仿真起始时刻t0，计算每一个仿真历元时刻的卫星三维动态参数；所述卫星三维动态参数用于卫星天线相位中心在ECEF空间直角坐标系中的位置、速度、加速度和加加速度信息；步骤S2，获取用户设置的径向动态场景；所述径向动态场景用于模拟载体接收机天线相位中心相对于卫星天线相位中心的运动参数，包括初始动态、多个匀加加速直线运动段和多个匀变幅匀变频正弦运动段以及每一个运动段内的径向动态控制参数；其中，初始动态包括载体接收机天线相位中心在ECEF空间直角坐标系中的初始位置p_u0＝{x₀,y₀,z₀}及相对于卫星天线相位中心的初始速度v₀、初始加速度a₀和初始加加速度j₀；对于任意正整数k，当第k个运动段为匀加加速直线运动段时，径向动态控制参数包括运动段持续时间Δt_k、径向加速度跳变量径向加加速度当第k个运动段为匀变幅匀变频正弦运动段时，径向动态控制参数包括运动段持续时间Δt_k、角频率初值ω_k、距离幅度初值D_k、角频率变化率距离幅度变化率步骤S3，根据各个运动段内的径向动态控制参数及相应的运动模型计算每一个仿真历元时刻的径向动态参数；所述径向动态参数用于表示载体接收机天线相位中心相对于卫星天线相位中心的距离、速度、加速度和加加速度信息；步骤S4，根据每一个仿真历元时刻的卫星三维动态参数以及对应的径向动态参数确定载体接收机天线相位中心在该仿真历元时刻在ECEF空间直角坐标系中的位置、速度、加速度和加加速度信息，得到在ECEF空间直角坐标系的载体三维动态轨迹；步骤S5，将所述载体三维动态轨迹和所述卫星星历基准输出。