GPS觀測數據仿真系統的設計與實現.pdf

1、GPS是一種全天候、高精度的全球定位系統，有著廣泛的應用市場和發(fā)展前景，而衛(wèi)星信號模擬源用于模擬產生各種場景下的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，但由于一些關鍵技術較為敏感，國內對此課題進行專門研究的機構尚且較少，本論文便是以此為背景和目的。
　　本研究課題的任務目標，是對GPS信號模擬源中數據仿真部分的關鍵技術和仿真實現展開研究工作，具體包括完成時間與坐標系統、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，結合軟件界面設計，實現了任意修改觀測時間、位置、環(huán)境等參數，獲取模擬源的觀測數據并分析結果。
　　本文首先對GPS數據仿真相關的數學模型進行了研究。其一是相關的時間系統和坐標系統，不同系統之間轉換的模型，這是將研究中各仿真模塊聯系起來的基礎依據；其次是衛(wèi)星軌道部分，包括Rinex星歷文件及軌道參數，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)星信號模擬源的結構進行分析，給出了數據仿真系統的設計需求與總體框架，并結合算法具體講述了各模塊在實現中的細節(jié)和數據流，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，實現軟件仿真的可控可視化操作，能夠按照用戶設定的觀測點，實現對GPS場景數據的軟件仿真。