GPS觀測數(shù)據(jù)仿真系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、GPS是一種全天候、高精度的全球定位系統(tǒng)，有著廣泛的應(yīng)用市場和發(fā)展前景，而衛(wèi)星信號模擬源用于模擬產(chǎn)生各種場景下的GPS衛(wèi)星信號，在GPS接收機的研發(fā)和測試中具有重要的作用與意義，但由于一些關(guān)鍵技術(shù)較為敏感，國內(nèi)對此課題進行專門研究的機構(gòu)尚且較少，本論文便是以此為背景和目的。
　　本研究課題的任務(wù)目標，是對GPS信號模擬源中數(shù)據(jù)仿真部分的關(guān)鍵技術(shù)和仿真實現(xiàn)展開研究工作，具體包括完成時間與坐標系統(tǒng)、廣播星歷、衛(wèi)星軌道、環(huán)境等誤差以及各

2、項觀測值的仿真建模，結(jié)合軟件界面設(shè)計，實現(xiàn)了任意修改觀測時間、位置、環(huán)境等參數(shù)，獲取模擬源的觀測數(shù)據(jù)并分析結(jié)果。
　　本文首先對GPS數(shù)據(jù)仿真相關(guān)的數(shù)學模型進行了研究。其一是相關(guān)的時間系統(tǒng)和坐標系統(tǒng)，不同系統(tǒng)之間轉(zhuǎn)換的模型，這是將研究中各仿真模塊聯(lián)系起來的基礎(chǔ)依據(jù)；其次是衛(wèi)星軌道部分，包括Rinex星歷文件及軌道參數(shù)，外推衛(wèi)星位置和軌道擬合的算法；接著需針對定位信號誤差源在仿真系統(tǒng)中所需進行的處理和模型進行了分析，包括星鐘誤差和電

3、離層、對流層等，為了使模擬源仿真的環(huán)境與產(chǎn)生的信號能夠包含誤差影響，更為真實。
　　然后對衛(wèi)星信號模擬源的結(jié)構(gòu)進行分析，給出了數(shù)據(jù)仿真系統(tǒng)的設(shè)計需求與總體框架，并結(jié)合算法具體講述了各模塊在實現(xiàn)中的細節(jié)和數(shù)據(jù)流，包括判定衛(wèi)星可見性的流程、計算偽距觀測值流程以及軌道擬合的流程。采用Matlab程序與VC6.0圖形界面并且混合編程的方式，實現(xiàn)軟件仿真的可控可視化操作，能夠按照用戶設(shè)定的觀測點，實現(xiàn)對GPS場景數(shù)據(jù)的軟件仿真。