一种格洛纳斯卫星信号星历电文生成方法及装置制造方法及图纸

技术编号:8300287 阅读:302 留言:0更新日期:2013-02-07 03:11
本发明专利技术提供了一种GLONASS卫星信号星历电文生成方法和装置,属于卫星导航仿真领域。所述方法包括:获取模拟仿真时间,根据所述模拟仿真时间和全球定位系统GPS星历轨道参数描述方法确定所述GLONASS卫星系统中卫星的位置、速度和加速度,将所述模拟仿真时间和所述卫星的位置、速度和加速度从GPS时空系统转换到GLONASS时空系统下,得到所述GLONASS卫星信号星历电文。通过本方法可以在不能得知GLONASS卫星系统的星历信息的情况下,对GLONASS卫星信号的电文进行模拟,使得通过模拟GLONASS卫星信号为对接收机的研制开发、测试提供数据和仿真环境成为了可能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及卫星导航仿真领域,特别涉及一种GLONASS卫星信号星历电文生成方法及装置。
技术介绍
全球导航卫星系统(GNSS,GlobalNavigation Satellite System)的应用范围已经渗透到测绘、通信、军事、航天、电力、遥感等多个领域,成为了衡量一个国家综合国力的重要指标之一。卫星导航系统是能提供全球覆盖、全天候、高精度、三维导航与定位能力的卫星导航与定位系统,该系统主要应用于深空探测、陆海空导航、地质勘探、车辆定位系统等领域,目前它的用户正在以每年50%以上的速度增加,并逐渐形成一个继移动通信和互联网之后的又一个较大的信息行业,如俄罗斯的GLONASS (格洛纳斯,俄语中“全球卫星导航系统 Globl Navigation Satellite Syste” 的缩写)、美国的 GPS (Global PositioningSystem,全球定位系统)、欧盟的GALILEO (伽利略)卫星系统和中国的北斗系统都属于卫星导航系统。从1982年底开始,由前苏联开始了 GLONASS系统的建设,最后由俄罗斯于1996年建成,该系统在1993年只是具备初始作战能力,直到1996年初才真正实现完整星座的部署。GLONASS系统的空间星座部分,由23+1颗卫星组成,其中23颗为工作卫星,I颗为备用卫星。卫星分布在3个等间隔的椭圆轨道面内,每个轨道面上分布有8颗卫星。卫星平均高度为19100km,运行周期为11小时15分,地球轨迹重复周期为8天,轨道同步周期为17圈。由于GLONASS卫星的轨道倾角大于GPS卫星的轨道倾角,所以在高纬度(50。以上)地区的可见性较好。在星座完整的情况下,在全球任何地方、任意时刻最少可以观测5颗GLONASS卫星。通过对卫星信号进行模拟可以在不受时空限制特别是在真实的卫星导航系统尚未组网成功,系统不具备完备定位导航的情况下,根据载体动态特性因素和接收机所处复杂环境对卫星信号的影响,模拟产生接收机接收到的全球卫星导航信号,从而为接收机的研制开发、测试提供仿真环境。但是,在目前阶段,由于卫星技术属于保密技术,GLONASS卫星系统的星历产生原理等并未完全公布,难以对GLONASS卫星信号的电文进行模拟,致使不能生成模拟信号而通过模拟信号为对接收机的研制开发、测试提供数据和仿真环境。
技术实现思路
为了解决现有技术中难以对GLONASS卫星信号的电文进行模拟的问题,本专利技术提出了一种GLONASS卫星信号星历电文生成方法及装置。所述技术方案如下一种GLONASS卫星信号星历电文生成方法,所述方法包括获取模拟仿真时间,根据所述模拟仿真时间和全球定位系统GPS星历轨道参数描述方法确定GLONASS卫星系统中的卫星的位置、速度和加速度;将所述模拟仿真时间和所述卫星的位置、速度和加速度从GPS时空系统转换到GLONASS时空系统下,得到所述GLONASS卫星信号星历电文。进一步地,所述根据所述模拟仿真时间和GPS星历轨道参数描述方法确定所述GLONASS卫星系统中的卫星的位置、速度和加速度,具体包括在所述模拟仿真时间下,使用所述GPS星历轨道参数描述方法确定所述GLONASS卫星系统中的卫星的位置;根据所述模拟仿真时间、所述卫星的位置和卫星星历计算得到所述GPS时空系统下所诉GLONASS卫星系统中的卫星的速度和加速度。进一步地,所述将所述模拟仿真时间和所述卫星的位置、速度和加速度从GPS时空系统转换到GLONASS时空系统下,具体包括将所述模拟仿真时间从GPS_Time时间系统下转换到GL0NASS_Time时间系统下, 并且将所述卫星的位置、速度和加速度从WGS_84 (World Geodetic System 1984,世界测量系统1984)坐标系统下转换到PZ_90 (Parametry Zemli 1990,1990地球参数)坐标系统下。进一步地,所述方法还包括获取载体的位置;根据所述模拟仿真时间和所述载体的位置得到所述载体的实时坐标和速度;根据所述卫星的位置、速度、加速度和所述载体的实时坐标和速度计算得到所述载体接收到所述卫星信号的多普勒频移;根据所述多普勒频移对所述GLONASS卫星信号星历电文进行调制,得到调制信号。进一步地,所述方法还包括根据所述卫星的位置、速度、加速度和所述载体的实时坐标和速度确定当前可见卫星;根据所述当前可见卫星计算所述卫星信号传输时间,并根据地球自转、对流层延迟、多路径延迟和电离层延迟对所述卫星信号传输的影响,对所述卫星信号的传输时间进行修正;将所述调制信号与修正后的所述卫星信号的传输时间进行合成得到卫星模拟信号。一种GLONASS卫星信号星历电文生成装置,所述装置包括第一模块,用于获取模拟仿真时间,并根据所述模拟仿真时间和全球定位系统GPS星历轨道参数描述方法确定GLONASS卫星系统中的卫星的位置、速度和加速度;第二模块,用于将所述模拟仿真时间和所述卫星的位置、速度和加速度从GPS时空系统转换到GLONASS时空系统下,得到所述GLONASS卫星信号星历电文。进一步地,所述第一模块,具体包括第一单元,用于获取所述模拟仿真时间;第二单元,用于在所述模拟仿真时间下,使用所述GPS星历轨道参数描述方法确定所述GLONASS卫星系统中的卫星的位直;第三单元,用于根据所述模拟仿真时间、所述卫星的位置和卫星星历计算得到所述GPS时空系统下所述GLONASS卫星系统中的卫星的速度和加速度。进一步地,所述第二模块,具体包括第四单元,用于将所述模拟仿真时间从GPS_Time时间系统下转换到GL0NASS_Time时间系统下;第五单元,用于将所述卫星的位置、速度和加速度从WGS_84坐标系统下转换到PZ_90坐标系统下;第六单元,用于获取所述第四单元转换后得到的所述模拟仿真时间和所述第五单元转换后得到的所述卫星的位置、速度、加速度,并合成为所述GLONASS卫星信号星历电文。进一步地,所述装置还包括第三模块,用于获取载体的位置; 第四模块,用于根据所述模拟仿真时间和所述载体的位置得到所述载体的实时坐标和速度;第五模块,用于根据所述卫星的位置、速度、加速度和所述载体的实时坐标和速度计算得到所述载体接收到所述卫星信号的多普勒频移;第六模块,用于根据所述多普勒频移对所述GLONASS卫星信号星历电文进行调制,得到调制信号。进一步地,所述装置还包括第七模块,用于根据所述卫星的位置、速度、加速度和所述载体的实时坐标和速度确定当前可见卫星;第八模块,用于根据所述当前可见卫星计算所述卫星信号传输时间,并根据地球自转、对流层延迟、多路径延迟和电离层延迟对所述卫星信号传输的影响,对所述卫星信号的传输时间进行修正;第九模块,用于将所述调制信号与修正后的所述卫星信号的传输时间进行合成得到卫星模拟信号。本专利技术实施例提供的技术方案的有益效果是本专利技术提供了一种GLONASS卫星信号星历电文生成的方法和装置,通过该方法或装置可以在不能得知GLONASS卫星系统的星历信息的情况下,对GLONASS卫星信号的电文进行模拟,使得通过模拟GLONASS卫星信号为对接收机的研制开发、测试提供数据和仿真环境成为了可能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案,下面将对实施例中本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种格洛纳斯GLONASS卫星信号星历电文生成方法,其特征在于,所述方法包括:获取模拟仿真时间,根据所述模拟仿真时间和全球定位系统GPS星历轨道参数描述方法确定GLONASS卫星系统中的卫星的位置、速度和加速度;将所述模拟仿真时间和所述卫星的位置、速度和加速度从GPS时空系统转换到GLONASS时空系统下,得到所述GLONASS卫星信号星历电文。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:邓中亮孙刚杨磊李晓敏徐连明张璐尹露
申请(专利权)人:北京邮电大学
类型:发明
国别省市:

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