[發明專利]一種格洛納斯衛星信號星歷電文生成方法及裝置

無效

• 申請號: 201110223520.5
• 申請日: 2011-08-05
• 公開（公告）號: CN102914781A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 鄧中亮;孫剛;楊磊;李曉敏;徐連明;張璐;尹露
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: G01S19/23
• 分類號: G01S19/23
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 羅振安

技術領域

本發明涉及衛星導航仿真領域，特別涉及一種GLONASS衛星信號星歷電文生成方法及裝置。

背景技術

全球導航衛星系統(GNSS，Global?Navigation?Satellite?System)的應用范圍已經滲透到測繪、通信、軍事、航天、電力、遙感等多個領域，成為了衡量一個國家綜合國力的重要指標之一。衛星導航系統是能提供全球覆蓋、全天候、高精度、三維導航與定位能力的衛星導航與定位系統，該系統主要應用于深空探測、陸?？諏Ш?、地質勘探、車輛定位系統等領域，目前它的用戶正在以每年50％以上的速度增加，并逐漸形成一個繼移動通信和互聯網之后的又一個較大的信息行業，如俄羅斯的GLONASS(格洛納斯，俄語中“全球衛星導航系統Globl?Navigation?Satellite?Syste”的縮寫)、美國的GPS(Global?Positioning?System，全球定位系統)、歐盟的GALILEO(伽利略)衛星系統和中國的北斗系統都屬于衛星導航系統。

從1982年底開始，由前蘇聯開始了GLONASS系統的建設，最后由俄羅斯于1996年建成，該系統在1993年只是具備初始作戰能力，直到1996年初才真正實現完整星座的部署。GLONASS系統的空間星座部分，由23+1顆衛星組成，其中23顆為工作衛星，1顆為備用衛星。衛星分布在3個等間隔的橢圓軌道面內，每個軌道面上分布有8顆衛星。衛星平均高度為19100km，運行周期為11小時15分，地球軌跡重復周期為8天，軌道同步周期為17圈。由于GLONASS衛星的軌道傾角大于GPS衛星的軌道傾角，所以在高緯度(50。以上)地區的可見性較好。在星座完整的情況下，在全球任何地方、任意時刻最少可以觀測5顆GLONASS衛星。

通過對衛星信號進行模擬可以在不受時空限制特別是在真實的衛星導航系統尚未組網成功，系統不具備完備定位導航的情況下，根據載體動態特性因素和接收機所處復雜環境對衛星信號的影響，模擬產生接收機接收到的全球衛星導航信號，從而為接收機的研制開發、測試提供仿真環境。

但是，在目前階段，由于衛星技術屬于保密技術，GLONASS衛星系統的星歷產生原理等并未完全公布，難以對GLONASS衛星信號的電文進行模擬，致使不能生成模擬信號而通過模擬信號為對接收機的研制開發、測試提供數據和仿真環境。

發明內容

為了解決現有技術中難以對GLONASS衛星信號的電文進行模擬的問題，本發明提出了一種GLONASS衛星信號星歷電文生成方法及裝置。所述技術方案如下：

一種GLONASS衛星信號星歷電文生成方法，所述方法包括：

獲取模擬仿真時間，根據所述模擬仿真時間和全球定位系統GPS星歷軌道參數描述方法確定GLONASS衛星系統中的衛星的位置、速度和加速度；

將所述模擬仿真時間和所述衛星的位置、速度和加速度從GPS時空系統轉換到GLONASS時空系統下，得到所述GLONASS衛星信號星歷電文。

進一步地，所述根據所述模擬仿真時間和GPS星歷軌道參數描述方法確定所述GLONASS衛星系統中的衛星的位置、速度和加速度，具體包括：

在所述模擬仿真時間下，使用所述GPS星歷軌道參數描述方法確定所述GLONASS衛星系統中的衛星的位置；

根據所述模擬仿真時間、所述衛星的位置和衛星星歷計算得到所述GPS時空系統下所訴GLONASS衛星系統中的衛星的速度和加速度。

進一步地，所述將所述模擬仿真時間和所述衛星的位置、速度和加速度從GPS時空系統轉換到GLONASS時空系統下，具體包括：

將所述模擬仿真時間從GPS_Time時間系統下轉換到GLONASS_Time時間系統下，并且將所述衛星的位置、速度和加速度從WGS_84(World?Geodetic?System?1984，世界測量系統1984)坐標系統下轉換到PZ_90(Parametry?Zemli1990，1990地球參數)坐標系統下。

進一步地，所述方法還包括：

獲取載體的位置；

根據所述模擬仿真時間和所述載體的位置得到所述載體的實時坐標和速度；

根據所述衛星的位置、速度、加速度和所述載體的實時坐標和速度計算得到所述載體接收到所述衛星信號的多普勒頻移；

根據所述多普勒頻移對所述GLONASS衛星信號星歷電文進行調制，得到調制信號。

進一步地，所述方法還包括：

根據所述衛星的位置、速度、加速度和所述載體的實時坐標和速度確定當前可見衛星；