一种基于通用软件无线电设备的卫星导航信号录制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于通用软件无线电设备的卫星导航信号录制方法，其特征在于，包括如下阶段：录制卫星信号阶段：利用接收器接收由卫星发射的卫星导航信号，并将卫星导航信号传送到通用软件无线电装置；卫星信号处理阶段：通用软件无线电装置利用处理器解析卫星导航信号中的星历文件并形成数据流，分别传送数据流到存储器以及信号发射端；信号存储阶段：传送到存储器的数据流被进一步解析，分别保存为可被分析的格式的文件。本发明专利技术能够保证欺骗无人机、轮船、汽车等交通工具过程的实时性，通过使用本发明专利技术录制方法能够实时录制卫星导航信号，实时地将录制的卫星导航信号转换为最有用的星历数据，能够更加方便地对采集的卫星导航电文进行分析。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及卫星导航信号干扰技术，特别涉及一种基于通用软件无线电设备的卫星导航信号录制方法。
技术介绍
现阶段导航技术在很多方面都有着应用，例如测量，定位，系统同步，授时等，尤其在无人机、轮船、汽车等交通工具导航上运用得更是极为广泛，而中国是导航应用技术的受益国，同时也是这个应用技术的受威胁国，所以如何把握导航信号模拟技术来控制无人机、轮船、汽车等交通工具的正常航迹，不影响公共秩序，同时为未来战争储备成熟的导航干扰手段，已成为一个新颖而又重要的课题。目前导航干扰无人机、轮船、汽车等交通工具技术多采用干扰式欺骗，发送导航信号前必须通过绘测人工星历数据来作为信号文件，普通的导航接收机接收信号时依赖于天线以及接收机的主机，接收机能够捕获到不定期卫星高度截止角所选择的待测卫星，并能够跟踪这些卫星的运行；对所接收到的导航信号，具有变换、放大和处理的功能，但却不能提供干扰信号实时发送的方法，也无法对信号以不同的文件形式进行存储。通过在利用模拟卫星导航信号进行实验时发现，接收器需要40-60秒才能完成初始定位。定位时间过长直接影响到了模拟定位的效果，如果能够提前录制真实的数据作为信号文件，这将会大大提高导航信号干扰的效率，减轻工作人员的负担，同时也大大提高了定位的效率。而且现有接收器都是通过串口通信方式来完成数据之间的传输与通信，通讯速度较慢影响了定位效率。本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种专门基于通用软件无线电设备的卫星导航信号录制方法，将实时录制的卫星导航信号转换为最有用的星历数据，通过传输机制的方式将其实时地传送到导航信号发送单元，这样将更有利于干扰。
技术实现思路
本专利技术提出了一种基于通用软件无线电设备的卫星导航信号录制方法，包括如下阶段：录制卫星信号阶段：利用接收器接收由卫星发射的卫星导航信号，并将所述卫星导航信号传送到通用软件无线电装置；卫星信号处理阶段：所述通用软件无线电装置利用处理器解析所述卫星导航信号中的星历文件并形成数据流，分别传送所述数据流到存储器以及信号发射端；信号存储阶段：传送到所述存储器的数据流被进一步解析，分别保存为可被分析的格式的文件。本专利技术提出的所述基于通用软件无线电设备的卫星导航信号录制方法中，所述录制卫星
信号阶段包括下述步骤：步骤A1：打开所述接收器，打开所述通用软件无线电装置通电并设定接收卫星导航信号的参数；步骤A2：所述通用软件无线电装置根据参数建立接收信号状态；步骤A3：所述通用软件无线电装置开始接收所述卫星导航信号。本专利技术提出的所述基于通用软件无线电设备的卫星导航信号录制方法中，所述卫星信号处理阶段包括以下步骤：步骤B1：所述通用软件无线电装置将所述卫星导航信号以bin文件的形式存放；步骤B2：所述处理器的解析工具单元对信道进行分析和追踪，利用遥测解码器对bin文件里的数据进行重新解码，得到rinex格式的星历文件形成数据流；步骤B3：所述解析工具单元建立传输机制，将所述数据流从所述解析工具单元传送到存储器以及发射工具单元。本专利技术提出的所述基于通用软件无线电设备的卫星导航信号录制方法中，所述解析工具单元进一步从所述星历文件中提取导航数据，所述数据流中包含所述导航数据。本专利技术提出的所述基于通用软件无线电设备的卫星导航信号录制方法中，所述可被分析的格式包括RTCM格式、RINEX NAV格式、RINEX OBS格式、NMEA格式、KML格式。本专利技术的有益效果在于：本专利技术具有能够保证欺骗无人机、轮船、汽车等交通工具过程的实时性，通过使用本专利技术录制方法能够实时录制卫星导航信号，实时地将录制的卫星导航信号转换为最有用的星历数据，通过传输机制将其实时地传送到导航信号发送单元，这样将更有利于干扰。高效率性：录制的导航信号转换为最有用的星历数据，通过解析单元自动产生的传输机制实时地传送到导航信号发送单元，免去许多不必要的中间信息以及转换过程，大大提高了发送的效率。附图说明图1是本专利技术基于通用软件无线电设备的卫星导航信号录制方法的流程图。图2是实现基于通用软件无线电设备的卫星导航信号录制方法的设备示意图。图3(a)是卫星导航信号处理阶段示意图。图3(b)是卫星导航信号存储阶段示意图。具体实施方式结合以下具体实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明。实施本专利技术的过程、条件、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本专利技术
没有特别限制内容。本专利技术中有关的技术术语代表的含义如下：Bin文件表示通过通用软件无线电装置采集的导航数据而生成的文件；RINEX表示RINEX(Receiver Independent Exchange Format/与接收机无关的交换格式)是一种在导航测量应用中普遍采用的标准数据格式；KML是一种基于XML语法与格式的、用于描述和保存地理信息(如点、线、图像、多边形和模型等)的编码规范；NMEA是(National Marine Electronics Association)为海用电子设备制定的标准格式；如图1所示，本专利技术是一种基于通用软件无线电设备的卫星导航信号录制方法包括如下三个阶段：录制卫星信号阶段：打开所述接收器，打开所述通用软件无线电装置通电并设定接收卫星导航信号的参数，所述通用软件无线电装置根据参数建立接收信号状态，所述通用软件无线电装置开始接收所述卫星导航信号。卫星信号处理阶段：通用软件无线电装置将收到的卫星信号以bin文件的形式存放于接收端；解析工具单元对信道进行分析，追踪，利用遥测解码器对bin文件里的数据进行重新解码，得到rinex格式的星历文件，从中进一步提取得到导航数据；解析工具单元建立传输机制，将所述导航数据从解析工具单元传送到存储器以及发射工具单元。本专利技术的解析工具单元不仅能够解析bin数据文件形成rinex等格式文件，同时还能将rinex文件进一步提取其中的导航数据；所述解析工具单元同时能够建立传输机制，将所述导航数据从解析工具单元传送到发射工具单元，大大简化了数据从接收到发射的过程，提高了效率。信号存储阶段：存储器端收到解析工具单元传送来的导航数据，并将其生成多种格式文件；解析出的文件最后存储在指定的文件路径下。其中，基于通用软件无线电设备的卫星导航信号录制方法中，所述的存储器端能够将导航数据生成RTCM、RINEX NAV、RINEX OBS、NMEA、KML等多种格式文件，同时将这些数据文件存储在指定的文件路径下。以下结合具体实例，对本专利技术导航信号录制与修改方法作具体说明。实现本专利技术基于通用软件无线电设备的卫星导航信号录制方法的设备如图2所示，由通用软件无线电装置、处理器和发送端构成，通用软件无线电装置并设定接收卫星信号参数，其中需要一个大功率接收天线(即，接收器)，通用软件无线电装置设备信号采样率为2.5M，天线规格为RX2，连线格式为int8，同时，在ubuntu软件无线电窗口中运行接收设备，接收器信号灯在绿灯情况下，信号准备被接受并存储为.bin格式的文件。接下来如图3(a)，解析单元会自动追踪bin文件中的数据队列，并将数据队列中的数据进
行重编译，提取出纯粹的星历数据，包括卫星钟的参考时刻Toc、星历的参考时刻Toe、升交点角距余弦调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于通用软件无线电设备的卫星导航信号录制方法，其特征在于，包括如下阶段：录制卫星信号阶段：利用接收器接收由卫星发射的卫星导航信号，并将所述卫星导航信号传送到通用软件无线电装置；卫星信号处理阶段：所述通用软件无线电装置利用处理器解析所述卫星导航信号中的星历文件并形成数据流，分别传送所述数据流到存储器以及信号发射端；信号存储阶段：传送到所述存储器的数据流被进一步解析，分别保存为可被分析的格式的文件。

【技术特征摘要】
1.一种基于通用软件无线电设备的卫星导航信号录制方法，其特征在于，包括如下阶段：录制卫星信号阶段：利用接收器接收由卫星发射的卫星导航信号，并将所述卫星导航信号传送到通用软件无线电装置；卫星信号处理阶段：所述通用软件无线电装置利用处理器解析所述卫星导航信号中的星历文件并形成数据流，分别传送所述数据流到存储器以及信号发射端；信号存储阶段：传送到所述存储器的数据流被进一步解析，分别保存为可被分析的格式的文件。2.根据权利要求1所述的基于通用软件无线电设备的卫星导航信号录制方法，其特征在于，所述录制卫星信号阶段包括下述步骤：步骤A1：打开所述接收器，打开所述通用软件无线电装置通电并设定接收卫星导航信号的参数；步骤A2：所述通用软件无线电装置根据参数建立接收信号状态；步骤A3：所述通用软件无线电装置开始接收所述卫星导航信号。3.根据权利要求1所述的基于通用...

【专利技术属性】
技术研发人员：何道敬，朱耀康，乔银荣，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：上海;31