本發(fā)明涉及衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器及時(shí)間同步的高逼真導(dǎo)航信號(hào)復(fù)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在軍事、交通等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，但是對(duì)于室內(nèi)、隧道和地下車庫(kù)等場(chǎng)所，衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)功率過(guò)小甚至根本沒(méi)有衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)，要實(shí)現(xiàn)定位必須依賴室內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)。

目前，室內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)主要有轉(zhuǎn)發(fā)定位、模擬器仿真定位及“偽衛(wèi)星+專用設(shè)備”定位。轉(zhuǎn)發(fā)定位通過(guò)正常的衛(wèi)星信號(hào)接收天線接收沒(méi)有遮擋的衛(wèi)星信號(hào)，該衛(wèi)星信號(hào)經(jīng)過(guò)降噪、放大后，通過(guò)安裝在室內(nèi)的信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)?；谶@種方法的室內(nèi)定位不能獲得室內(nèi)的真實(shí)位置，定位誤差大。模擬器仿真定位通過(guò)衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器仿真室內(nèi)的真實(shí)位置，然后將模擬仿真信號(hào)通過(guò)發(fā)射天線發(fā)射?；谶@種方法的室內(nèi)定位優(yōu)點(diǎn)是定位位置準(zhǔn)確，缺點(diǎn)是模擬器仿真信號(hào)與真實(shí)導(dǎo)航信號(hào)差異大，衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)在真實(shí)導(dǎo)航信號(hào)與模擬器仿真信號(hào)切換時(shí)不定位狀態(tài)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)?！皞涡l(wèi)星系統(tǒng)+專用車載終端”的方式，利用布設(shè)于室內(nèi)的偽衛(wèi)星發(fā)射類似GPS的信號(hào)，代替空中的GPS衛(wèi)星以實(shí)現(xiàn)定位，該方式的工作原理與GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)相同。但是，這一方式需對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)進(jìn)行改造，成本較高，不便于推廣應(yīng)用。

利用模擬器仿真定位可以實(shí)現(xiàn)在不更改現(xiàn)有導(dǎo)航接收設(shè)備的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)室外定位與室內(nèi)定位的切換。傳統(tǒng)獨(dú)立式的衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器在應(yīng)用過(guò)程中存在衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器時(shí)間與真實(shí)時(shí)間不同步、衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器可見(jiàn)星狀態(tài)與真實(shí)可見(jiàn)星狀態(tài)不一致、衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器仿真電文與真實(shí)電文不一致等缺點(diǎn)，造成衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)在真實(shí)導(dǎo)航信號(hào)與模擬器仿真信號(hào)切換過(guò)程中出現(xiàn)不定位狀態(tài)持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器及時(shí)間同步的高逼真導(dǎo)航信號(hào)復(fù)現(xiàn)方法，能夠提高衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器仿真信號(hào)與真實(shí)導(dǎo)航信號(hào)的逼真度。

本發(fā)明的衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器，包括授時(shí)單元、數(shù)據(jù)處理單元和信號(hào)生成單元；

其中，所述授時(shí)單元根據(jù)真實(shí)的導(dǎo)航信號(hào)，為數(shù)據(jù)處理單元提供真實(shí)導(dǎo)航信號(hào)的時(shí)間、星歷、歷書、電離層信息，為信號(hào)生成單元提供與真實(shí)導(dǎo)航信號(hào)同步的秒脈沖信號(hào)；

所述數(shù)據(jù)處理單元由通道管理模塊和至少10個(gè)數(shù)據(jù)處理通道組成；所述信號(hào)生成單元由至少10個(gè)信號(hào)生成通道和數(shù)字合路及DA轉(zhuǎn)換模塊組成；所述數(shù)據(jù)處理通道與信號(hào)生成通道一一對(duì)應(yīng)，形成衛(wèi)星信號(hào)通道，一個(gè)衛(wèi)星信號(hào)通道對(duì)應(yīng)一個(gè)可見(jiàn)星；

所述通道管理模塊根據(jù)授時(shí)單元輸出的星歷信息中的衛(wèi)星號(hào)構(gòu)建可見(jiàn)星列表，根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻和自身地理位置對(duì)應(yīng)的可見(jiàn)星狀態(tài)，對(duì)各衛(wèi)星信號(hào)通道的“建立”、“保持”和“撤消”三種狀態(tài)進(jìn)行切換，使得模擬器的可見(jiàn)星狀態(tài)與當(dāng)前時(shí)刻的真實(shí)的可見(jiàn)星狀態(tài)一致；

所述數(shù)據(jù)處理通道包括電文填充模塊、電文比特流處理模塊、觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊和環(huán)路參數(shù)計(jì)算模塊；其中，電文填充模塊依據(jù)授時(shí)單元提供的時(shí)間、所屬衛(wèi)星信號(hào)通道對(duì)應(yīng)的可見(jiàn)星的星歷、歷書和電離層信息，生成規(guī)定格式的導(dǎo)航星完整電文；電文比特流處理模塊將電文處理為寬度為1ms的電文比特流，并將電文比特流填充至電文緩沖表中的對(duì)應(yīng)衛(wèi)星處，其中，所述電文緩沖表中包含3個(gè)電文包，每個(gè)電文包包含1～32號(hào)星的電文比特流；觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊依據(jù)當(dāng)前仿真時(shí)間、星歷參數(shù)和用戶位置，計(jì)算出對(duì)應(yīng)衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)；環(huán)路參數(shù)計(jì)算模塊將觀測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三階載波環(huán)的環(huán)路控制字和三階碼環(huán)的環(huán)路控制字；

所述信號(hào)生成通道包括電文緩沖區(qū)、三階碼環(huán)模塊和三階載波環(huán)模塊；其中，電文緩沖區(qū)從電文緩沖表中提取對(duì)應(yīng)衛(wèi)星的電文比特流并緩存；三階碼環(huán)模塊和三階載波環(huán)模塊采用相同的三階累加器結(jié)構(gòu)；三階碼環(huán)模塊根據(jù)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)處理通道生成的環(huán)路控制字，將電文緩沖區(qū)緩存的電文比特流調(diào)制到偽碼上，三階載波環(huán)模塊根據(jù)數(shù)據(jù)處理通道生成的環(huán)路控制字將偽碼調(diào)制到載波上；

所述數(shù)字合路及DA轉(zhuǎn)換模塊完成對(duì)所有信號(hào)生成通道的生成的載波進(jìn)行合并，并對(duì)合并后的信號(hào)進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換，獲得仿真導(dǎo)航信號(hào)。

本發(fā)明還提供了一種衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器的時(shí)間同步高逼真導(dǎo)航信號(hào)復(fù)現(xiàn)方法，包括如下步驟：

步驟1，授時(shí)單元接收真實(shí)的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)，得到當(dāng)前時(shí)間信息與當(dāng)前每顆可見(jiàn)星的星歷、歷書及電離層信息；數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)授時(shí)單元得到的當(dāng)前時(shí)間信息，將本地時(shí)間初始化為當(dāng)前時(shí)間信息；

步驟2，數(shù)據(jù)處理單元的通道管理模塊周期性地根據(jù)授時(shí)單元輸出的星歷信息中的衛(wèi)星號(hào)構(gòu)建可見(jiàn)星列表，根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻和自身地理位置對(duì)應(yīng)的可見(jiàn)星狀態(tài)，在導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)出的真實(shí)導(dǎo)航信號(hào)秒脈沖信號(hào)到來(lái)前建立各可見(jiàn)星對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星信號(hào)通道；

步驟3、各衛(wèi)星信號(hào)通道電文緩沖及電文起始位置計(jì)算：

步驟3.1，數(shù)據(jù)處理單元中各數(shù)據(jù)處理通道根據(jù)授時(shí)單元得到的單顆可見(jiàn)星的星歷、歷書及電離層信息，生成對(duì)應(yīng)衛(wèi)星的規(guī)定格式的導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)流；

步驟3.2，將生成的導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)流進(jìn)行擴(kuò)比特操作，得到時(shí)間寬度為1ms的電文比特流，將電文比特流填充至電文緩沖表中的對(duì)應(yīng)衛(wèi)星處；

步驟3.3，根據(jù)導(dǎo)航信號(hào)的發(fā)射時(shí)刻，提取發(fā)射時(shí)刻電文緩沖表內(nèi)對(duì)應(yīng)的電文比特流，存入對(duì)應(yīng)的信號(hào)生成通道的電文緩沖區(qū)；

步驟4，各衛(wèi)星信號(hào)通道的數(shù)據(jù)處理通道依據(jù)當(dāng)前仿真時(shí)間、對(duì)應(yīng)衛(wèi)星的星歷參數(shù)和用戶位置，計(jì)算出對(duì)應(yīng)衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)，并依據(jù)衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算獲得三階載波環(huán)和三階碼環(huán)的環(huán)路控制字；

步驟5，數(shù)據(jù)處理單元的通道管理模塊在真實(shí)導(dǎo)航信號(hào)秒脈沖信號(hào)到來(lái)時(shí)刻啟動(dòng)衛(wèi)星信號(hào)通道，生成對(duì)應(yīng)衛(wèi)星的仿真導(dǎo)航信號(hào)；當(dāng)衛(wèi)星變?yōu)椴豢梢?jiàn)狀態(tài)時(shí)，撤銷該通道，通道參數(shù)歸零，返回步驟2。

進(jìn)一步地，所述三階碼環(huán)和三階載波環(huán)的環(huán)路控制字依據(jù)下式計(jì)算：

其中：

f_m：對(duì)三階載波環(huán)而言是載波頻率，對(duì)三階碼環(huán)而言是碼速率；

R₀為衛(wèi)星的偽距初值；v為衛(wèi)星的偽距速度；a為衛(wèi)星的偽距加速度；b為衛(wèi)星的偽距加加速度；N，c₁，c₂分別為三個(gè)累加器的字長(zhǎng)；c為光速；f_c為三階載波環(huán)和三階碼環(huán)的工作時(shí)鐘。

進(jìn)一步地，所述步驟2中，如果同時(shí)有多個(gè)衛(wèi)星信號(hào)通道需要建立，則先建立其中一個(gè)，將剩余的衛(wèi)星信號(hào)通道置為“撤銷”狀態(tài)，在下一個(gè)周期建立該衛(wèi)星信號(hào)通道。

有益效果：

本發(fā)明克服了傳統(tǒng)獨(dú)立式衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器時(shí)間與真實(shí)時(shí)間不同步、衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器可見(jiàn)星狀態(tài)與真實(shí)可見(jiàn)星狀態(tài)不一致、衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器仿真電文與真實(shí)電文不一致等缺點(diǎn)，能夠使衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器仿真信號(hào)與真實(shí)導(dǎo)航信號(hào)在時(shí)間、當(dāng)前可見(jiàn)星狀態(tài)、導(dǎo)航電文三個(gè)方面保持一致，提高了衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器仿真信號(hào)與真實(shí)導(dǎo)航信號(hào)的逼真度，縮短了衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)在真實(shí)導(dǎo)航信號(hào)與衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器仿真信號(hào)切換時(shí)的不定位狀態(tài)持續(xù)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)在真實(shí)導(dǎo)航信號(hào)與衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器仿真信號(hào)之間的無(wú)縫切換。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器的系統(tǒng)示意圖。

圖2為本發(fā)明時(shí)間同步的高逼真導(dǎo)航信號(hào)復(fù)現(xiàn)方法的實(shí)現(xiàn)流程圖。

圖3為電文比特流的存儲(chǔ)格式示意圖。

圖4為載波環(huán)和碼環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為通道啟動(dòng)示意圖。

圖6為通道資源分配完成后，觀測(cè)數(shù)據(jù)和仿真資源的通道對(duì)應(yīng)關(guān)系。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明提供了一種衛(wèi)星導(dǎo)航模擬器，如圖1所示，包括：授時(shí)單元、數(shù)據(jù)處理單元和信號(hào)生成單元；

其中，授時(shí)單元接收真實(shí)的導(dǎo)航信號(hào)，為數(shù)據(jù)處理單元提供真實(shí)導(dǎo)航信號(hào)的時(shí)間、星歷、歷書、電離層信息，為信號(hào)生成單元提供與真實(shí)導(dǎo)航信號(hào)同步的1pps(秒脈沖)信號(hào)。

數(shù)據(jù)處理單元由通道管理模塊和n(n至少為10個(gè)，一般選擇12個(gè)，2個(gè)備用)個(gè)數(shù)據(jù)處理通道組成。信號(hào)生成單元由n(n一般等于12)個(gè)信號(hào)生成通道和數(shù)字合路及DA轉(zhuǎn)換模塊組成。其中，n個(gè)數(shù)據(jù)處理通道與n個(gè)信號(hào)生成通道一一對(duì)應(yīng)。一個(gè)數(shù)據(jù)處理通道與一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的信號(hào)生成通道構(gòu)成一個(gè)單顆衛(wèi)星的衛(wèi)星信號(hào)通道，可以模擬一顆導(dǎo)航星的導(dǎo)航信號(hào)。

其中，通道管理模塊根據(jù)授時(shí)單元輸出的星歷信息中的衛(wèi)星號(hào)構(gòu)建可見(jiàn)星列表，根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻和位置對(duì)應(yīng)的可見(jiàn)星狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各數(shù)據(jù)處理通道的狀態(tài)進(jìn)行管理，通過(guò)維護(hù)當(dāng)前可見(jiàn)星與各通道對(duì)應(yīng)關(guān)系以及通道的“建立”、“保持”和“撤消”三種狀態(tài)的切換，使最終生成的仿真導(dǎo)航信號(hào)的可見(jiàn)星狀態(tài)與真實(shí)可見(jiàn)星狀態(tài)保持一致，從而使得生成的仿真導(dǎo)航信號(hào)與真實(shí)導(dǎo)航信號(hào)一致。

數(shù)據(jù)處理通道包括電文填充模塊、電文比特流處理模塊、觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊和環(huán)路參數(shù)計(jì)算模塊。其中，電文填充模塊依據(jù)授時(shí)單元提供的時(shí)間、所屬衛(wèi)星信號(hào)通道對(duì)應(yīng)的可見(jiàn)星的星歷、歷書和電離層信息，依據(jù)導(dǎo)航系統(tǒng)ICD(接口控制文件)文件中規(guī)定導(dǎo)航電文格式生成對(duì)應(yīng)導(dǎo)航星的完整電文，并將電文發(fā)送至電文比特流處理模塊。電文比特流處理模塊將每個(gè)20ms寬度的電文處理為20個(gè)寬度為1ms的電文比特流，并將電文比特流填充至電文緩沖表中的對(duì)應(yīng)衛(wèi)星處，所述電文緩沖表格中包含3個(gè)電文包，每個(gè)電文包包含1～32號(hào)星的電文比特流，如圖3所示。觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊依據(jù)當(dāng)前仿真時(shí)間、星歷參數(shù)和用戶位置，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星的偽距、偽距率、功率等衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)，并將計(jì)算出的衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)送至環(huán)路參數(shù)計(jì)算模塊。環(huán)路參數(shù)計(jì)算模塊將衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三階載波環(huán)和碼環(huán)的環(huán)路控制字，并將環(huán)路控制字發(fā)送至信號(hào)生成單元的三階碼環(huán)和三階載波環(huán)。

其中，信號(hào)生成通道包括電文緩沖區(qū)、三階碼環(huán)和三階載波環(huán)，完成電文緩沖、偽碼生成和載波生成功能。其中，電文緩沖區(qū)接收數(shù)據(jù)處理通道的電文比特流并緩存；三階碼環(huán)根據(jù)數(shù)據(jù)處理通道發(fā)送的環(huán)路控制字將電文調(diào)制到偽碼上；三階載波環(huán)根據(jù)數(shù)據(jù)處理通道發(fā)送的環(huán)路控制字將偽碼調(diào)制到載波上，將載波發(fā)送至數(shù)字合路及DA轉(zhuǎn)換模塊。

數(shù)字合路及DA轉(zhuǎn)換模塊完成對(duì)n個(gè)信號(hào)生成通道的載波進(jìn)行合并，并對(duì)合并后的信號(hào)進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換，獲得模擬的高逼真的仿真導(dǎo)航信號(hào)。

時(shí)間同步的高逼真導(dǎo)航信號(hào)復(fù)現(xiàn)方法，方法流程如圖2所示，包括如下步驟：

步驟一，實(shí)現(xiàn)時(shí)間和電文與真實(shí)導(dǎo)航信號(hào)同步

授時(shí)單元接收真實(shí)的衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)，輸出當(dāng)前時(shí)間信息與當(dāng)前每顆可見(jiàn)星的星歷、歷書及電離層信息。

數(shù)據(jù)處理單元接收到授時(shí)單元輸出的時(shí)間信息后，將本地時(shí)間初始化，本地時(shí)間精度與真實(shí)導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí)間誤差在1秒以內(nèi)。

數(shù)據(jù)處理單元接收到授時(shí)單元輸出的星歷、歷書及電離層信息，將本地參數(shù)更新為與真實(shí)導(dǎo)航系統(tǒng)一致的參數(shù)。

步驟二，數(shù)據(jù)處理單元的通道管理模塊周期性地根據(jù)授時(shí)單元輸出的星歷信息中的衛(wèi)星號(hào)構(gòu)建可見(jiàn)星列表，根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻和位置對(duì)應(yīng)的可見(jiàn)星狀態(tài)，在真實(shí)導(dǎo)航信號(hào)秒脈沖信號(hào)到來(lái)前建立各可見(jiàn)星對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星信號(hào)通道。

步驟三、各衛(wèi)星信號(hào)通道電文緩沖及電文起始位置計(jì)算

數(shù)據(jù)處理單元中數(shù)據(jù)處理通道依據(jù)導(dǎo)航系統(tǒng)ICD中規(guī)定的電文格式生成對(duì)應(yīng)的導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)流。然后將生成的導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)流進(jìn)行1比特?cái)U(kuò)展為20比特的擴(kuò)比特操作，處理后得到時(shí)間寬度為1ms的電文比特流。電文的時(shí)間精度可以精確到1ms。將電文比特流填充至電文緩沖表中的對(duì)應(yīng)衛(wèi)星處，所述電文緩沖表格式如圖3所示，一共可以存儲(chǔ)3包導(dǎo)航電文，共計(jì)18s。導(dǎo)航電文每6s為一包，一包為6000*32比特，共占用200*32個(gè)字(一個(gè)字為32比特)，每個(gè)字使用前30比特。每一包里存儲(chǔ)32顆導(dǎo)航星電文。每一顆星電文為6000比特，共占用200個(gè)字。

根據(jù)導(dǎo)航信號(hào)的發(fā)射時(shí)刻，提取發(fā)射時(shí)刻電文緩沖表內(nèi)對(duì)應(yīng)的電文比特流，存入對(duì)應(yīng)的信號(hào)生成通道的電文緩沖區(qū)。

具體的，電文比特流提取的起始位置計(jì)算方法如下：

(1)計(jì)算當(dāng)前使用第幾包電文；

(2)計(jì)算當(dāng)前使用該包電文里的第幾顆星；

(3)計(jì)算當(dāng)前使用該衛(wèi)星電文里第幾ms；

第(3)步計(jì)算當(dāng)前使用的某顆衛(wèi)星的電文起始比特zn0可以表示為：

其中，t為系統(tǒng)時(shí)間，R₀為該衛(wèi)星的偽距，c為光速，M為電文緩沖區(qū)的長(zhǎng)度，mod表示取模；即為發(fā)射時(shí)刻。

步驟四、各衛(wèi)星信號(hào)通道的衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算及載波環(huán)和碼環(huán)參數(shù)計(jì)算

依據(jù)當(dāng)前仿真時(shí)間、星歷參數(shù)和用戶位置，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的偽距初值、偽距速度、偽距加速度和偽距加加速度等衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)。

采用相同的環(huán)路結(jié)構(gòu)的三階載波環(huán)和三階碼環(huán)，結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。載波環(huán)與碼環(huán)累加參數(shù)主要包括載波環(huán)和碼環(huán)的三階累加器參數(shù)k₀、k₁、k₂、k₃。在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，圖中，D₂、D₁、D₀代表各級(jí)累加器，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入控制字的累加功能；各級(jí)累加器對(duì)應(yīng)的輸出分別為θ₂、θ₁和θ；k₃、k₂、k₁為各級(jí)累加器的控制參數(shù)，分別與加加速度、加速度、速度相對(duì)應(yīng)；k₀代表初始相位；→c₂、→c₁、→c₀被作為各級(jí)累加器單獨(dú)的移位操作。

三階累加器累加參數(shù)的計(jì)算公式如下：

其中：

f_m：對(duì)載波累加器而言是載波頻率，對(duì)碼累加器而言是碼速率；載波頻率和碼速率可變，依據(jù)仿真信號(hào)的實(shí)際參數(shù)設(shè)置，例如GPS L1/CA頻點(diǎn)的載波頻率為1575420000Hz，碼速率為1023000Hz。

R₀為偽距初值；v為偽距速度；a為偽距加速度；b為偽距加加速度；N，c₁，c₂分別為三個(gè)累加器的字長(zhǎng)(位數(shù))；c為光速，299792458m/s；f_c＝163.68MHz，為三階載波環(huán)和三階碼環(huán)的工作時(shí)鐘。

步驟五、通道啟動(dòng)及導(dǎo)航信號(hào)生成：數(shù)據(jù)處理單元的通道管理模塊在真實(shí)導(dǎo)航信號(hào)秒脈沖信號(hào)到來(lái)時(shí)刻啟動(dòng)衛(wèi)星信號(hào)通道，生成對(duì)應(yīng)衛(wèi)星的仿真導(dǎo)航信號(hào)；當(dāng)衛(wèi)星變?yōu)椴豢梢?jiàn)狀態(tài)時(shí)，撤銷該通道，通道參數(shù)歸零，返回步驟二。

具體的，數(shù)據(jù)處理通道完成電文填充、電文比特流處理、電文起始位置計(jì)算、觀測(cè)數(shù)據(jù)生成及載波環(huán)和碼環(huán)參數(shù)計(jì)算操作后，該通道具備啟動(dòng)條件。

通道啟動(dòng)示意圖如圖5所示。每個(gè)通道啟動(dòng)時(shí)刻嚴(yán)格與授時(shí)單元提供的1pps對(duì)齊。在該1pps信號(hào)到來(lái)之前，將上述各個(gè)參數(shù)準(zhǔn)備好。1pps到來(lái)時(shí)刻，通道啟動(dòng)，這樣可以保證該通道生成導(dǎo)航信號(hào)與真實(shí)導(dǎo)航信號(hào)高度一致。

通道啟動(dòng)后，對(duì)應(yīng)的信號(hào)生成通道將電文緩沖區(qū)模塊中的電文調(diào)制到由三階碼環(huán)模塊生成的偽碼上，然后將偽碼調(diào)制到由三階載波環(huán)模塊生成的載波上，最后數(shù)字合路及DA轉(zhuǎn)換模塊完成n個(gè)信號(hào)生成通道的載波的合路以及DA轉(zhuǎn)換。

一個(gè)單顆衛(wèi)星信號(hào)模擬通道可以模擬一顆導(dǎo)航星的導(dǎo)航信號(hào)，一般情況下用戶可見(jiàn)的真實(shí)導(dǎo)航星有多顆，并且可見(jiàn)星還在動(dòng)態(tài)的變化。為了模擬與真實(shí)導(dǎo)航系統(tǒng)一致的可見(jiàn)性，需要通道管理功能完成可見(jiàn)星狀態(tài)的切換。

通道管理負(fù)責(zé)管理的通道資源為n個(gè)單顆衛(wèi)星信號(hào)模擬通道，n個(gè)通道各有三種狀態(tài)：“建立”，“保持”，“撤銷”。通道管理需要判斷n個(gè)通道是處于哪一種狀態(tài)，并執(zhí)行相應(yīng)的操作。

數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)授時(shí)單元輸出的星歷信息中的衛(wèi)星號(hào)構(gòu)建可見(jiàn)星列表?？梢?jiàn)星列表為長(zhǎng)度為32的數(shù)組，分別于32顆導(dǎo)航衛(wèi)星一一對(duì)應(yīng)。數(shù)組中的值為衛(wèi)星號(hào)表示該顆衛(wèi)星可見(jiàn)，數(shù)組中的值為0表示該顆衛(wèi)星不可見(jiàn)。通道管理要能夠解析出可見(jiàn)星列表中每顆衛(wèi)星的可見(jiàn)性，并且對(duì)應(yīng)到單顆衛(wèi)星信號(hào)模擬通道，具體算法如下。

(1)在每20ms中斷服務(wù)函數(shù)中，把可見(jiàn)星列表中的衛(wèi)星號(hào)和本地的n個(gè)單顆衛(wèi)星信號(hào)模擬通道衛(wèi)星號(hào)相比較，查詢一遍；

(3)如果本可見(jiàn)星列表的衛(wèi)星號(hào)為0，說(shuō)明該通道數(shù)據(jù)無(wú)效；

(3)如果找到相同的衛(wèi)星號(hào)，說(shuō)明本衛(wèi)星已經(jīng)存在，需要保持衛(wèi)星，衛(wèi)星保持標(biāo)志置位；

(4)如果沒(méi)有找到相同的衛(wèi)星號(hào)，說(shuō)明是新出現(xiàn)的衛(wèi)星，需要建立衛(wèi)星，衛(wèi)星建立標(biāo)志置位；

(5)這樣查詢兩輪過(guò)后，對(duì)單顆衛(wèi)星信號(hào)模擬通道狀態(tài)進(jìn)行檢查，如果哪個(gè)通道的衛(wèi)星保持標(biāo)志和衛(wèi)星建立標(biāo)志都無(wú)效，說(shuō)明本衛(wèi)星已經(jīng)消失，衛(wèi)星撤銷標(biāo)志置位。

通道資源分配完成之后，觀測(cè)數(shù)據(jù)和仿真資源的通道大致的對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖6所示：

通道資源分配完成后，每個(gè)通道需要根據(jù)由于其狀態(tài)是“建立”，“保持”，“撤銷”中的哪一種執(zhí)行相應(yīng)的操作，狀態(tài)不同執(zhí)行的操作也不同，耗費(fèi)的時(shí)間也是不一樣的。

其中，通道建立時(shí)執(zhí)行的步驟比較多，運(yùn)行時(shí)間比較長(zhǎng)，尤其在系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候可能同時(shí)有多個(gè)通道建立，為了保證實(shí)時(shí)性，采用時(shí)間打散的策略。

如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)通道處于“建立”狀態(tài)，則將其后的所有應(yīng)該處于“建立”狀態(tài)的通道都置為“撤銷”狀態(tài)，從而保證在每個(gè)20ms內(nèi)只有一個(gè)通道建立，這樣某些通道的建立將被延后x個(gè)20ms，必然x<n，所以這個(gè)時(shí)間延遲完全是可以接受的。

綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。