[發(fā)明專利]一種GNSS接收機(jī)模擬器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310434039.X
• 申請(qǐng)日: 2013-09-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103499821A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張濤;花向紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S19/14
• 分類號(hào): G01S19/14;H04L29/06
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于GNSS衛(wèi)星定位領(lǐng)域，特別是涉及一種GNSS接收機(jī)模擬器。

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背景技術(shù)??

GNSS接收機(jī)模擬器的作用是模擬真正的GNSS接收機(jī)，按用戶需求輸出GNSS測(cè)量數(shù)據(jù)。其應(yīng)用非常廣泛，可用于衛(wèi)星定位設(shè)備的測(cè)試、精密定位算法的測(cè)試以及接收機(jī)操作學(xué)習(xí)等方面。

從應(yīng)用方面分，GNSS接收機(jī)可分為三大類，一類是民用導(dǎo)航用GNSS接收機(jī)，這類接收機(jī)的單點(diǎn)定位精度是米級(jí)，一般不具備差分定位功能，輸出為NMEA0183格式的定位信息；第二類是高精度行業(yè)應(yīng)用GNSS接收機(jī)，這類接收機(jī)的單點(diǎn)定位精度是米級(jí)，差分定位精度可以達(dá)到厘米級(jí)甚至毫米級(jí)；第三類GNSS接收機(jī)為特種（如軍用）GNSS接收機(jī)，主要特性為高抗干擾以及高動(dòng)態(tài)等。迄今為止，GNSS接收機(jī)模擬器只有民用導(dǎo)航型GNSS接收機(jī)模擬器，只能輸出NMEA0183數(shù)據(jù)，無(wú)法與實(shí)時(shí)星歷數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，無(wú)法用于精密定位算法測(cè)試以及高精度GNSS接收機(jī)操作學(xué)習(xí)的需求。

目前，高精度GNSS接收機(jī)的價(jià)格一般在萬(wàn)元以上；而且隨著衛(wèi)星的種類和數(shù)量在不斷增多，為了能接受到新增衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，則需要不斷購(gòu)買高精度GNSS接收機(jī)。

高精度GNSS接收機(jī)模擬器之所以一直未見(jiàn)于世，主要原因是其實(shí)施有以下幾點(diǎn)技術(shù)障礙：

（1）高精度GNSS接收機(jī)模擬器需要得到實(shí)時(shí)衛(wèi)星星歷，星歷數(shù)據(jù)必須由衛(wèi)星直接接收得到，而接收機(jī)模擬器是一個(gè)虛擬的接收機(jī)，無(wú)法獲得星歷數(shù)據(jù)；

（2）如果想獲得實(shí)時(shí)衛(wèi)星星歷，必須有真正的接收機(jī)從衛(wèi)星獲得。而GNSS衛(wèi)星的星歷數(shù)據(jù)一般1-2小時(shí)就更新一次，且每臺(tái)接收機(jī)在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上都只能接收到一部分衛(wèi)星的星歷數(shù)據(jù)（受可見(jiàn)衛(wèi)星的限制），因此只靠一臺(tái)接收機(jī)無(wú)法獲得完整的、所有衛(wèi)星的星歷數(shù)據(jù)。

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發(fā)明內(nèi)容

????為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明利用分布式衛(wèi)星接收機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提出了一種高精度GNSS接收機(jī)模擬器。

????本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種GNSS接收機(jī)模擬器，其特征在于：包括服務(wù)器、GNSS接收機(jī)和客戶端，所述的服務(wù)器與所述的GNSS接收機(jī)連接，用于實(shí)時(shí)從GNSS接收機(jī)獲取衛(wèi)星時(shí)間、觀測(cè)數(shù)據(jù)以及衛(wèi)星星歷、歷書數(shù)據(jù)，所述的服務(wù)器與客戶端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊。

作為優(yōu)選，所述的服務(wù)器和GNSS接收機(jī)均為四臺(tái)，均勻設(shè)置在地球的四個(gè)點(diǎn)上，用于分別接收能看到的衛(wèi)星的星歷，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，得到所有衛(wèi)星的星歷。

作為優(yōu)選，所述的客戶端至少一個(gè)。

作為優(yōu)選，所述的客戶端設(shè)置有輸入模塊和輸出模塊，所述的輸入模塊用于輸入模擬的時(shí)間、地點(diǎn)、速度、方位角、輸出速率場(chǎng)景信息，所述的輸出模塊用于將得到的模擬原始觀測(cè)量輸出到其他設(shè)備。

作為優(yōu)選，所述的GNSS接收機(jī)模擬器還包括備用服務(wù)器。

本發(fā)明的特點(diǎn)：

（1）采用客戶端、服務(wù)器模式，服務(wù)器端自動(dòng)從GNSS接收機(jī)實(shí)時(shí)接收、更新星歷，并傳送給客戶端，保證客戶端生成的觀測(cè)量數(shù)據(jù)更真實(shí)準(zhǔn)確；

（2）服務(wù)器均勻分布在全球各地，之間自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，可以得到所有衛(wèi)星的星歷信息，保證為全球用戶服務(wù)；

（3）輸出的數(shù)據(jù)內(nèi)容豐富，可以滿足精密定位算法驗(yàn)證需求，以及高精度接收機(jī)操作學(xué)習(xí)需求；

（4）輸出數(shù)據(jù)形式可以是文件（包括接收機(jī)自己的原始觀測(cè)文件以及RINEX格式文件），也可以由輸出模塊直接輸出，以連接其他的設(shè)備；

（5）服務(wù)器可以同時(shí)為多個(gè)客戶端提供數(shù)據(jù)服務(wù)。

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附圖說(shuō)明

圖1：是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

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具體實(shí)施方式

高精度GNSS?接收機(jī)的基本要求是要輸出原始觀測(cè)量，原始觀測(cè)量至少包含每個(gè)衛(wèi)星的偽距、載波相位、多普勒頻移以及信噪比等信息。要想生成這些信息，所需要的條件是接收機(jī)的位置、速度、時(shí)間以及衛(wèi)星星歷或者歷書。接收機(jī)的位置、速度、時(shí)間信息可以由用戶輸入，但是衛(wèi)星星歷是定期更新的（例如廣播星歷的更新周期為1-2小時(shí)），因此如果要得到正確的原始觀測(cè)量，必須實(shí)時(shí)更新星歷數(shù)據(jù)。最新的廣播星歷數(shù)據(jù)是由衛(wèi)星播發(fā)的，必須由真正的GNSS接收機(jī)獲取，而GNSS接收機(jī)模擬器本身無(wú)法接收星歷。因此，本發(fā)明提出用客戶端-服務(wù)器模式來(lái)實(shí)現(xiàn)GNSS接收機(jī)模擬器，由服務(wù)器端連接真正的GNSS接收機(jī)來(lái)獲取最新的星歷，客戶端向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求后，服務(wù)器會(huì)將客戶端所需的星歷數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇蛻舳恕Ｒ慌_(tái)服務(wù)器可以同時(shí)為多臺(tái)客戶端提供服務(wù)。