导航卫星信号仿真测试装置设计与实现

《基于S3C2410的北斗卫星定位终端的设计与实现》篇一一、引言随着科技的飞速发展，卫星定位技术在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。

北斗卫星定位系统作为我国自主研发的全球卫星导航系统，其应用领域日益广泛。

S3C2410作为一种常用的嵌入式处理器，具有高性能、低功耗等优点，非常适合用于北斗卫星定位终端的设计。

本文将详细介绍基于S3C2410的北斗卫星定位终端的设计与实现过程。

二、系统设计1. 硬件设计系统硬件设计主要包括S3C2410处理器、北斗卫星接收模块、电源模块、存储模块等。

S3C2410处理器作为核心部件，负责整个系统的控制与数据处理。

北斗卫星接收模块用于接收卫星信号，是定位的关键部分。

电源模块为整个系统提供稳定的电源保障，存储模块则用于存储定位数据和系统参数。

2. 软件设计软件设计包括操作系统、驱动程序、应用程序等。

操作系统采用嵌入式Linux，具有较好的稳定性和兼容性。

驱动程序负责与硬件设备进行通信，实现数据的读取和写入。

应用程序则是用户与系统交互的接口，包括定位、导航、数据传输等功能。

三、关键技术实现1. 卫星信号接收与处理北斗卫星定位终端的核心是卫星信号的接收与处理。

通过S3C2410处理器的GPS模块，实时接收北斗卫星信号，并进行数据处理，最终实现定位。

在信号处理过程中，需要采用滤波、解调等技术，以提高信号的信噪比和准确性。

2. 数据传输与存储数据传输与存储是北斗卫星定位终端的重要功能之一。

通过无线通信技术，将定位数据传输至服务器或手机等设备。

同时，系统还需要具备本地存储功能，以便在无网络环境下保存定位数据。

在数据传输过程中，需要保证数据的可靠性和安全性。

四、实验与测试为了验证基于S3C2410的北斗卫星定位终端的设计与实现效果，我们进行了大量的实验与测试。

实验结果表明，该终端具有良好的定位精度和稳定性，能够实时接收和处理北斗卫星信号，实现快速定位。

同时，该终端还具有较低的功耗和较高的可靠性，满足了实际应用的需求。

航天飞行器导航与控制系统设计与仿真导语：航天飞行器是现代科技的巅峰之作，它的导航与控制系统是其正常运行和控制的核心。

本文将探讨航天飞行器导航与控制系统的设计原理、关键技术以及仿真模拟的重要性。

一、航天飞行器导航与控制系统设计原理航天飞行器的导航与控制系统设计原理主要包括三个方面，即姿态控制、导航定位和轨迹规划。

1. 姿态控制：姿态控制是指通过控制飞行器的各种运动参数，使其保持稳定的飞行姿态。

对于航天飞行器来说，由于外部环境的复杂性和飞行任务的特殊性，姿态控制尤为重要。

常用的姿态控制方法包括PID控制、模型预测控制和自适应控制等。

2. 导航定位：导航定位是指通过测量飞行器的位置和速度等参数，确定其在空间中的位置。

现代航天飞行器的导航定位通常采用多传感器融合的方式，包括惯性导航系统、卫星定位系统和地面测控系统等。

其中，卫星导航系统如GPS、北斗系统等具有广泛应用。

3. 轨迹规划：轨迹规划是指根据航天飞行器的飞行任务和外部环境的要求，确定其飞行轨迹和航线。

航天飞行器的轨迹规划需要考虑多个因素，如飞行器的运动特性、飞行任务的要求、空间障碍物等。

二、航天飞行器导航与控制系统的关键技术航天飞行器导航与控制系统设计离不开一些关键技术的支撑，其中包括：1. 传感器技术：传感器技术是导航与控制系统的基础，可以通过传感器对飞行器的姿态、速度、位置等进行准确测量。

陀螺仪、加速度计、GPS接收机等传感器设备的精度和稳定性对导航与控制系统的性能有着重要影响。

2. 控制算法：姿态控制和导航定位需要高效的控制算法来实现。

PID控制算法是常用的姿态控制方法，模型预测控制和自适应控制等算法则在一些特殊应用中得到了广泛应用。

对于导航定位，卡尔曼滤波和粒子滤波等算法可以很好地利用多传感器信息进行位置估计。

3. 轨迹规划算法：航天飞行器的轨迹规划需要考虑多个因素，如安全性、能耗等。

基于遗传算法和优化算法的轨迹规划方法可以在不同的约束条件下求解最优解。

·5·文章编号：2095－6835（2021）24－0005－05基于MATLAB 松组合导航的仿真实验内容设计和实现＊符强1，任风华2，贾茜子1，刘庆华1，赵中华1，孙安青1（1.桂林电子科技大学信息与通信学院，广西桂林541004；2.桂林电子科技大学电子工程与自动化学院，广西桂林541004）摘要：针对导航工程专业课程理论性强、数学公式抽象和涉及内容广泛等特点，设计了基于MATLAB 松组合导航综合设计性实验。

该实验加深了学生对GNSS 导航、INS 导航和松组合导航知识的理解，同时培养了学生的创新思维和解决复杂工程问题的能力。

关键词：导航工程专业；综合设计性实验；松组合导航；MATLAB 中图分类号：TN967；G642文献标志码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2021.24.002导航工程专业是一门融合多学科的新兴工程专业，主要学习导航系统与组合导航技术，可在航空航天领域、交通、军事、电子信息及通讯产业等部门工作。

培养的学生既要求有较强的理论知识，又要求具备解决复杂工程问题的能力。

针对当前桂林电子科技大学信息与通信学院导航专业在实验教学过程中内容不够丰富、综合设计性实验项目和自主创新性实验项目不足等问题，联系本专业相关基础、专业理论和社会需求的实际工程问题，设计带有综合性、挑战性和自主创新性的实验项目，并在2016级和2017级学生中开展改革与实践[1-4]。

实践表明：该实验项目既加深了学生对GNSS 导航、INS 导航和松组合导航理论知识的理解，又实现了多门专业课程的融合，培养了学生的创新能力[5-6]。

本文在改革实践的基础上，以基于MATLAB 松组合导航仿真实验来讲解综合设计性实验内容的设计和实践。

1GNSS 与INS全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System ，GNSS ），具有实时性，它的定位误差不会随着时间增加，缺点是容易受到外界信号的干扰，数据更新频率不高。

北斗卫星导航试验验证系统设计与实现摘要：北斗是一个规模巨大、星地耦合紧密、建设周期长、技术状态处于动态演化过程中的大型系统。

系统面临着核心技术体系的复杂性、高网络传输密度、高稳定运行的困难，对系统的检测与验证提出了更高的要求。

本课题针对我国北斗卫星导航系统，从设计测试、星地对接、当量运转三个层面，研究北斗卫星导航系统在全系统、全尺度、全要素上的测试与验证体系结构。

该系统是目前国际上仅有的一种可与实际系统同步演化、并可与实际系统协同工作的试验与验证系统。

对其它空间飞行任务的试验与验证也具有一定的借鉴意义。

关键词:北斗卫星导航;试验验证系统设计;实现1卫星系统性能评估软件系统设计1.1空间信号性能模块空间讯号准确度空间讯号准确度包含使用者的距离误差、使用者的距离比率以及使用者的量测加速误差。

可以用Z采用分割法估价。

在此基础上，利用SISRE中给出的公式，仅需要输入预计轨精度和钟差精度，即可得到URE的数值。

这是一种比较传统的评价模型。

采用网格方法对土地利用效率进行评价。

在此基础上，利用网格点集来仿真地面站的位置，并将预报的卫星轨迹、钟差等信息投射到地面站上，从而得到URE值。

Z利用所测得的资料对URE进行了评价。

在此基础上，将卫星信号与卫星信号进行线性化以去除电离层、对流层、多路径、接收信号等干扰，并将剩余的卫星信号与卫星信号在视距上的投射信息相结合，得到卫星信号之间的关系。

1.2服务性能模块其中，服务效能模组包含了使用者的定位、导航及计时效能评价。

在GPS的定位能力评价方面，利用双C/A编码实现伪距离的单点定位，利用GPS的KlobucharS参数对电离层的误差进行修正；在北斗卫星通信中，利用B1I伪距离观测数据进行单频率、单点定位，以及利用B1I卫星传播的B1IKlobuchar8参数修正电离层模式，是北斗卫星通信中亟待解决的问题。

尽管北斗星历数据与GPS数据基本相同，但是，由于北斗GEO卫星的离心度、轨道倾角等因素，在拟合时需要对其进行修正，使得其解算方式也随之改变。

GPS卫星导航系统模拟器设计摘要现阶段，GPS（全球卫星定位系统）已经广泛应用于各个领域。

在GPS的应用环境中，GPS接收机的定位性能是一项重要的指标。

为了测试接收机的性能，应用导航模拟器来模拟各种条件下的真实的GPS信号。

随着计算机技术的发展，导航模拟器可以采用硬件实现方案 ...<P>摘&nbsp。

要<BR>现阶段，GPS（全球卫星定位系统）已经广泛应用于各个领域。

在GPS的应用环境中，GPS接收机的定位性能是一项重要的指标。

为了测试接收机的性能，应用导航模拟器来模拟各种条件下的真实的GPS信号。

随着计算机技术的发展，导航模拟器可以采用硬件实现方案或者软件实现方案。

导航信号模拟器具有实用性高，操作方便，实时性强，灵活性高，可配置性强等优点。

<BR>文中给出了导航模拟器的软件实现方案，对C/A码和导航电文的产生做了详细的介绍和阐述，主要完成了C/A码的生成和导航星历的产生。

本方案设计出的C/A码和导航星历被写入到数字中频文件中。

<BR>通过对C/A 码和导航星历的原理和结构分析，采用高级C语言编程分别实现了37颗不同卫星的C/A 码编码和导航星历的生成，并将生成的C/A码和导航星历存储在特定的文件中，以便被使用。

<BR>关键词：全球定位系统；导航模拟器； C/A码；导航星历 <pclass='Xxs392'></p> </P><P>ABSTRACT<BR>GPS has widely used in many areas these days. Among the GPS utilities, the receiver’s orientation performance is one of the most important requirements. In order to verif y the receiver’s performance, navigation simulator is used for generating the actual GPS signal in various conditions. The conventional navigation signal simulator is implemented by hardware or software and hardware integration. With the development of PC industry, navigation signal simulator can be implemented by software only. Compared with the hardware-implemented navigation signal simulator, software-implemented navigation signal simulator has the characteristics of flexible configuration, easy to carry, easy to migrate, easy to upgrade, and easy to operate.<BR>The paper presents the navigation simulator’s implementation scheme and its various modules, especially gives a detailed introduction and explanation on the generation of the C/A code and navigation ephemeris, and mainly complete the&nbsp。

《面向任务的卫星资源分配、调度仿真平台设计与实现》篇一一、引言随着卫星技术的快速发展，卫星系统在通信、导航、观测等领域的应用日益广泛。

面对复杂多变的卫星任务需求，如何有效地进行卫星资源分配和调度成为了一个亟待解决的问题。

为了更好地模拟和优化卫星资源分配和调度过程，本文设计并实现了一个面向任务的卫星资源分配、调度仿真平台。

二、平台设计目标本平台的设计目标主要包括以下几个方面：1. 真实性：仿真平台应尽可能地模拟真实卫星系统的运行环境和任务需求，以便更好地反映实际情况。

2. 高效性：平台应具备高效的资源分配和调度算法，以应对复杂多变的卫星任务需求。

3. 可扩展性：平台应具有良好的可扩展性，以便未来可以方便地增加新的卫星或任务模块。

4. 易用性：平台应提供友好的用户界面，方便用户进行操作和结果展示。

三、平台架构设计本平台采用模块化设计，主要包括以下几个模块：1. 卫星资源模块：该模块负责模拟卫星系统的硬件资源和软件资源，包括卫星轨道、载荷、通信链路等。

2. 任务需求模块：该模块负责模拟各种卫星任务需求，包括通信、导航、观测等任务。

3. 资源分配模块：该模块负责根据任务需求进行资源分配，包括功率、时间、频率等资源的分配。

4. 调度算法模块：该模块负责实现各种调度算法，如优先级调度、轮询调度等。

5. 仿真引擎模块：该模块负责驱动整个仿真过程，包括任务下发、资源分配、调度执行等步骤。

6. 结果展示模块：该模块负责将仿真结果以图表等形式展示给用户。

四、平台实现本平台采用C++编程语言进行实现，利用面向对象的思想对各个模块进行封装。

在资源分配和调度算法的实现上，我们采用了多种经典的算法，如贪心算法、动态规划等，并针对卫星系统的特点进行了优化。

在仿真引擎的实现上，我们采用了事件驱动的方式，模拟真实卫星系统的运行过程。

在用户界面的设计上，我们采用了易于操作的图形界面，方便用户进行操作和结果查看。

五、平台应用与效果本平台可以广泛应用于卫星系统的设计、测试和维护过程中。

毕业设计论文GPS卫星运动及定位matlab仿真摘要全球定位系统是具有全球性、全能性、全天候优势的导航定位、定时和测速系统，现在在全球很多领域获得了应用。

GPS卫星的定位是一个比较复杂的系统，其包含参数众多，如时间系统、空间坐标系统等。

此次设计是针对卫星运动定位的matlab仿真实现，因要求不高，所以对卫星运动做了理想化处理，摄动力对卫星的影响忽略不计（所以为无摄运动），采用开普勒定律及最小二乘法计算其轨道参数，对其运动规律进行简略分析，并使用matlab编程仿真实现了卫星的运功轨道平面、运动动态、可见卫星的分布及利用可见卫星计算出用户位置。

通过此次设计，对于GPS卫星有了初步的认识，对于静态单点定位、伪距等相关概念有一定了解。

关键字：GPS卫星无摄运动伪距matlab仿真The movement and location of GPS satellite onMA TLABAbstract：Global positioning system is a global, versatility, all-weather advantage of navigation and positioning, timing and speed system, now there has many application in many fields.GPS satellite positioning is a complex system, which includes many parameters, such as time and space coordinates system.This design is based on the matlab simulation of satellite motion and location, because demand is not high, so to do the idealized satellite movement, and ignore the disturbed motion ( so call it non-disturbed motion ).Using the Kepler and least-square method for calculating the parameters of orbital motion, for the characteristics of motion to make a simple analysis, and use the matlab simulation to program achieve the orbital plane of satellite, the dynamic motion, the distribution of visible satellites and using visible satellites to calculate the users‟ home.Through the design have primary understanding for the GPS satellite, and understanding the static single-point, pseudorange and so on.Key words：GPS satellite non-disturbed motion pseudorange matlab simulation目录第一章前言 (1)1.1课题背景 (1)1.2本课题研究的意义和方法 (2)1.3GPS前景 (2)第二章 GPS测量原理 (4)2.1伪距测量的原理 (4)2.1.1 计算卫星位置 (5)2.1.2 用户位置的计算 (5)2.1.3 最小二乘法介绍 (5)2.2载波相位测量原理 (6)第三章 GPS的坐标、时间系统 (10)3.1坐标系统 (10)3.1.1 天球坐标系 (10)3.1.2 地球坐标系 (12)3.2时间系统 (13)3.2.1 世界时系统 (14)3.2.2 原子时系统 (15)3.2.3动力学时系统 (16)3.2.4协调世界时 (16)3.2.5 GPS时间系统 (16)第四章卫星运动基本定律及其求解 (18)4.1开普勒第一定律 (18)4.2开普勒第二定律 (19)4.3开普勒第三定律 (20)4.4卫星的无摄运动参数 (20)4.5真近点角的概念及其求解 (21)4.6卫星瞬时位置的求解 (22)第五章 GPS的MATLAB仿真 (25)5.1卫星可见性的估算 (25)5.2GPS卫星运动的MATLAB仿真 (26)结论 (38)致谢 (40)参考文献 (1)附录 (2)第一章前言1.1 课题背景GPS系统的前身为美军研制的一种子午仪卫星定位系统(Transit），1958年研制，64年正式投入使用。

卫星导航定位系统精度验证试验方案设计一、引言卫星导航定位系统是一种通过卫星信号进行定位的技术，它已经广泛应用于航空、航海、地理测绘等领域。

然而，由于各种因素的影响，卫星导航定位系统的精度可能存在一定的误差。

因此，进行精度验证试验是必要的，以确保系统的精确性和可靠性。

二、目标本文旨在设计一种卫星导航定位系统精度验证试验方案，以验证系统的定位精度。

三、试验设计1. 试验目标本试验的主要目标是验证卫星导航定位系统的定位精度，并获取系统的误差范围。

2. 试验内容（1）选择合适的试验场地：试验场地应位于开阔的空旷地区，尽量避开高建筑物、树木等可能造成信号阻塞的物体。

（2）安装试验设备：在试验场地上安装接收卫星信号的接收器，并校准设备参数。

（3）数据采集：选择不同的测试点，保证测试点分布均匀。

在每个测试点上记录卫星定位系统给出的位置坐标，并同时记录参考点的真实位置坐标。

（4）数据分析：根据采集到的数据，对卫星导航定位系统的定位精度进行分析和验证。

计算系统的误差范围，并绘制误差分布图。

3. 试验参数本试验设计中，需要收集以下参数：（1）系统给出的位置坐标；（2）参考点的真实位置坐标；（3）信号质量。

4. 试验流程（1）选择试验场地；（2）安装试验设备，并进行校准；（3）选择测试点；（4）数据采集：在每个测试点上记录系统给出的位置坐标、参考点的真实位置坐标及信号质量；（5）数据分析：对采集到的数据进行处理和分析，计算系统的误差范围；（6）绘制误差分布图；（7）总结和报告：根据试验结果进行总结分析，并撰写试验报告。

四、数据分析方法1. 误差计算误差计算是评估卫星导航定位系统定位精度的主要方法。

根据所记录的系统给出的位置坐标和参考点的真实位置坐标，计算每个测试点的定位误差，并统计整个试验过程的平均误差和最大误差。

2. 误差分布图根据计算得到的定位误差数据，绘制误差分布图。

误差分布图可以直观地展示系统的定位精度，并帮助分析哪些因素可能会对精度产生影响。

导航工程技术专业导航仿真技术研究导航仿真技术在导航工程技术中的研究与应用导航工程技术专业导航仿真技术研究导航仿真技术在导航工程技术中的研究与应用导航工程技术是一门对导航系统进行研究、设计、建设和应用的学科，而导航仿真技术在这个领域中扮演着重要的角色。

本文将探讨导航仿真技术的研究与应用，以及其在导航工程技术中的重要性和意义。

一、导航仿真技术的概述导航仿真技术是一种通过模拟导航系统行为和环境条件来研究和评估导航性能的技术。

它可以帮助我们理解和预测导航系统在不同场景和条件下的表现，从而指导导航工程技术的研究和改进。

二、导航仿真技术的研究内容1.导航系统模型的建立在导航仿真技术中，首先需要建立导航系统的模型。

这个模型应该能够准确地描述导航系统的功能和性能，并且能够根据实际情况进行参数调整和优化。

2.导航信号模拟导航系统依赖于卫星发射的信号进行定位和导航。

导航仿真技术需要模拟卫星信号的传播和接收过程，以及在不同环境下的信号衰减和干扰情况，以验证导航系统的可靠性和适应性。

3.导航系统性能评估通过导航仿真技术，可以对导航系统的性能进行评估和优化。

例如，可以通过仿真来测试导航系统在不同精度要求下的定位精度、时延和可靠性等指标，从而选择合适的导航算法和参数配置。

三、导航仿真技术在导航工程技术中的应用1.导航系统设计和改进导航仿真技术可以帮助工程师设计和改进导航系统。

通过仿真，工程师可以评估不同算法和模型对导航系统性能的影响，优化导航系统的设计和配置，从而提高导航系统的性能和可靠性。

2.导航训练和教育利用导航仿真技术，可以为导航人员提供训练和教育的平台。

通过仿真，可以模拟各种导航场景和环境，让导航人员在虚拟环境中进行实践和演练，提高他们的操作技能和应变能力。

3.导航系统性能评估导航仿真技术可以用于评估导航系统在不同条件下的性能。

通过仿真，可以模拟不同天气、地形和信号干扰等情况，评估导航系统的鲁棒性和可靠性，提前发现和解决潜在问题。

基于MATLABSimulink的GPS卫星导航仿真器设计摘要：本文首先介绍了GPS卫星定位的原理和算法，然后给出了GPS仿真器的Simulink建模实现方法，并对其定位精度进行了误差分析，仿真结果表明该仿真器定位精度与实际接收机相当，可以用来模拟真实的卫星定位，为综合导航系统的研制工作带来了便利。

关键词：GPS卫星导航Simulink建模动态仿真1 引言现代飞行器对导航系统有着越来越高的要求，尤其是长航时飞机对导航设备的精度、可靠性以及连续性都提出了全面的要求。

每种导航系统都有其固有的局限性，因此仅靠单一系统的导航设备独立使用难以完全满足这些要求。

于是，使用多种导航技术的综合导航系统逐渐进入人们的视线，并受到广泛关注。

由于飞行实验费用大，对于综合导航系统最初的算法验证和实验测试，往往无法进行飞行器搭载实验，因此国内外均采用实验室半物理仿真系统进行初期实验研究。

Simulink是一种针对动态系统进行建模、仿真和分析的工具，它被广泛应用于线性系统、非线性系统的建模和仿真，支持连续系统、离散系统或者两种混合的系统和多速率系统。

本文介绍了“大飞机”综合导航仿真系统中，基于MATLAB/Simulink开发的GPS仿真器的原理和设计过程。

2 仿真器的应用环境如图1所示，综合导航仿真系统由飞行、惯导、卫星导航、天文导航、大气数据仿真、无线电高度表、地形匹配导航等分系统仿真器加上显控系统构成。

本文述及的工作主要集中于综合导航仿真系统中卫星导航仿真器的设计及其Simulink建模实现。

飞行仿真器有手动操作和自动飞行两种控制模式，自动飞行模式下仿真器根据预设航线输出飞机实时位置、速度、加速度、姿态等参数；手动模式下通过外置手柄来模拟操作飞机完成起飞、爬升、平飞、姿态改变和降落等全过程，飞行仿真器根据手柄传感器的输出信息仿真计算输出飞机的飞行数据。

卫星导航仿真器接收来自飞行仿真器的输出作为飞机当前实际位置，进行定位解算。

基于MATLAB的GPS信号的仿真研究一、本文概述随着全球定位系统（GPS）技术的广泛应用，其在导航、定位、授时等领域的重要性日益凸显。

为了更好地理解GPS信号的特性，提高GPS接收机的设计水平和性能，对GPS信号进行仿真研究显得尤为重要。

本文旨在探讨基于MATLAB的GPS信号仿真方法，分析GPS信号的特点，以及如何利用MATLAB这一强大的数值计算环境和图形化编程工具，对GPS信号进行高效、精确的仿真。

文章首先介绍了GPS系统的发展历程、基本原理和信号特性，为后续的信号仿真提供了理论基础。

随后，详细阐述了GPS信号仿真的一般流程，包括信号生成、传播模型、噪声添加等关键环节。

在此基础上，重点介绍了如何利用MATLAB编写GPS信号仿真程序，包括信号生成、传播模型建立、噪声模拟等方面的具体实现方法。

文章还通过实际案例，展示了基于MATLAB的GPS信号仿真在接收机设计、性能评估等方面的应用。

通过仿真实验，可以深入了解GPS信号在不同环境下的传播特性，为接收机算法优化和性能提升提供有力支持。

本文的研究不仅有助于加深对GPS信号特性和仿真方法的理解，也为GPS接收机的研究和开发提供了一种有效的技术手段。

通过MATLAB的仿真研究，可以更加直观地揭示GPS信号的本质规律，为实际应用提供有力指导。

二、GPS信号原理及特性全球定位系统（GPS）是一种基于卫星的无线电导航系统，它利用一组在地球轨道上运行的卫星来提供全球范围内的定位和时间服务。

每个GPS卫星都不断地向地球表面发射射频信号，这些信号被地面上的接收器接收并处理，从而确定接收器的三维位置和速度，以及精确的时间信息。

GPS卫星发射的信号是L波段的射频信号，分为两个频段：L1（142 MHz）和L2（160 MHz）。

每个频段都包含两种类型的信号：C/A码（粗捕获码）和P码（精密码）。

C/A码是对公众开放的，用于民用和商业应用，而P码则用于军事和特定的高精度应用。

计算机测量与控制．２０２０．２８（１２）　犆狅犿狆狌狋犲狉犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋牔犆狅狀狋狉狅犾　·１４４　·收稿日期：２０２００４１５；　修回日期：２０２００５０８。

作者简介：郭新闻（１９７８），男，山东武城人，硕士，高级工程师，主要从事航天器测试与发射方向的研究。

文章编号：１６７１４５９８（２０２０）１２０１４４０５ ＤＯＩ：１０．１６５２６／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－４７６２／ｔｐ．２０２０．１２．０３１ 中图分类号：ＴＮ４５３文献标识码：Ａ一种卫星半实物模拟训练等效器的设计与实现郭新闻１，庞建国１，李田甜２，李二峰１，荆晓荣１（１．太原卫星发射中心，太原　０３００２７；２．北京东方计量测试研究所，北京　１０００８６）摘要：由于在实装上进行卫星地面测试的日常训练可能会造成设备的严重损耗，不能用真实卫星作为日常训练对象；通过分析大量卫星的供配电特性，设计半实物供配电设备模拟器，用其代替真实部件引入闭环回路，实现卫星内部供配电分系统的实物等效；以计算机为核心实现数据采集及数据处理系统，并可实时接收遥控指令、模拟生成遥测数据，配合地面测试系统响应测试流程；硬件实物仿真设计了数据采集、信号产生等硬件板卡，实现配电等效、指令等效、测量等效的功能；模拟器整体设计以ＰＸＩ总线为接口，满足了系统的模块化及通用化设计，可方便实现其他模拟器的组合及扩展；经过现场运行表明及用户实际测试表明，该设备可完全替代卫星供配电分系统实现卫星电气性能模拟，有效配合地面测试人员的日常训练。

关键词：等效器；模拟训练；卫星测试犇犲狊犻犵狀犪狀犱犐犿狆犾犲犿犲狀狋犪狋犻狅狀狅犳犛犪狋犲犾犾犻狋犲犎犪狉犱狑犪狉犲－犻狀－狋犺犲－犾狅狅狆犛犻犿狌犾犪狋犻狅狀犜狉犪犻狀犻狀犵犈狇狌犻狏犪犾犲狀狋ＧｕｏＸｉｎｗｅｎ１，ＰａｎｇＪｉａｎｇｕｏ１，ＬｉＴｉａｎｔｉａｎ２，ＬｉＥｒｆｅｎｇ１，ＪｉｎＸｉａｏｒｏｎｇ１（１．ＴａｉｙｕａｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＬａｕｎｃｈＣｅｎｔｅｒ，Ｔａｉｙｕａｎ　０３００２７，Ｃｈｉｎａ；２．Ｎｏ．５１４Ｉｎｓｉｔｕｔｅ，ＣｈｉｎａＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｐａｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣＡＳＣ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８６，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｄａｉｌｙｔｒａｉｎｉｎｇｏｆｓａｔｅｌｌｉｔｅｇｒｏｕｎｄｔｅｓｔｏｎｒｅａｌｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｍａｙｃａｕｓｅｓｅｒｉｏｕｓｌｏｓｓｏｆｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｒｅａｌｓａｔｅｌｌｉｔｅｃａｎｎｏｔｂｅｕｓｅｄａｓｔｈｅｄａｉｌｙｔｒａｉｎｉｎｇｏｂｊｅｃｔ．Ｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆａｌａｒｇｅｎｕｍｂｅｒｏｆｓａｔｅｌ ｌｉｔｅｓ，ａｓｅｍｉｐｈｙｓｉｃａｌｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｏｒｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｒｅｐｌａｃｅｔｈｅｒｅａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａｎｄｉｎｔｒｏｄｕｃｅａｃｌｏｓｅｄ－ｌｏｏｐ，ｓｏａｓｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｐｈｙｓｉｃａｌｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｕｂｓｙｓｔｅｍｏｆｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ．Ｔｈｅｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎａｎｄｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓｒｅａｌｉｚｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｍｐｕｔｅｒａｓｔｈｅｃｏｒｅ，ａｎｄｉｔｃａｎｒｅｃｅｉｖｅｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｉｎｒｅａｌｔｉｍｅ，ｇｅｎｅｒａｔｅｔｅｌｅｍｅｔｒｙｄａｔａｂｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ａｎｄｃｏｏｐｅｒａｔｅｗｉｔｈｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｔｅｓｔｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｇｒｏｕｎｄｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍ．Ｈａｒｄｗａｒｅｐｈｙｓｉ ｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ，ｓｉｇｎａｌｇｅｎｅｒａｔｉｏｎａｎｄｏｔｈｅｒｈａｒｄｗａｒｅｃａｒｄｓ，ｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ，ｃｏｍｍａｎｄｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ，ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎｓ．ＴｈｅｏｖｅｒａｌｌｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｏｒｔａｋｅｓＰＸＩｂｕｓａｓｔｈｅｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ｗｈｉｃｈｍｅｅｔｓｔｈｅｍｏｄｕｌａｒａｎｄｇｅｎｅｒａｌｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｃａｎｆａｃｉｌｉｔａｔｅｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎａｎｄｅｘｐａｎｓｉｏｎｏｆｏｔｈｅｒｓｉｍｕｌａｔｏｒｓ．Ｔｈｅｆｉｅｌｄｏｐｅｒａｔｉｏｎａｎｄｕｓｅｒｔｅｓｔｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｃａｎｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙｒｅｐｌａｃｅｔｈｅｓａｔｅｌｌｉｔｅｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｕｂｓｙｓｔｅｍｔｏｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｓａｔｅｌｌｉｔｅｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｃｏｏｐｅｒａｔｅｗｉｔｈｔｈｅｄａｉｌｙｔｒａｉｎｉｎｇｏｆｇｒｏｕｎｄｔｅｓｔｅｒｓ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｕｎｉｔ；ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｔｒａｉｎｉｎｇ；ｓａｔｅｌｌｉｔｅｔｅｓｔ０　引言在卫星测试过程中，如何尽快地熟悉卫星结构及性能、掌握卫星的测试方法，理解卫星测试内容并执行正确判读，是日常训练的重要内容［１］。

0 引言随着我国北斗卫星导航系统正式开通服务，北斗产业迅猛发展，应用需求愈加广泛。

卫星导航终端深入全社会各个行业，为其提供基础的时空信息服务，保障国家经济、国防、交通以及通信等各行业安全、健康地发展。

卫星导航终端芯片化、小型化、低功耗和低成本已经成为行业发展的方向，各类芯片广泛应用在卫星导航终端上。

此外，芯片产业作为高端制造业的重点领域，正在成为衡量一个国家高端制造业水平的标杆。

卫星导航终端射频芯片作为导航终端产品的基础部件，其性能的优劣将直接影响导航终端整机的性能指标。

射频芯片测试则是射频芯片研发、制作和生产过程的重要环节，对北斗卫星导航终端产业的发展起举足轻重的作用[1]。

1 射频芯片测试1.1 卫星导航射频芯片卫星导航射频芯片是将电磁波信号从模拟信号转换为数字信号（或者从数字信号转换为模拟信号）的集成电路。

射频芯片内部器件包括功率放大器、低噪声放大器、滤波器以及射频开关等。

功能包括信号接收、信号转换、信号处理和信号发送等。

卫星导航射频芯片功能机构图如图1所示。

1.2 射频芯片测试射频芯片集成测试就是搭建射频芯片集成测试环境，按照射频芯片性能指标测试流程、控制仪器设备（直流电源、频谱仪、示波器以及矢量网络分析仪等）对射频芯片的功能和性能指标参数进行测试。

射频芯片测试对射频芯片的研发、生产都是至关重要的，通过测试保证了射频芯片的质量，通过测试发现射频芯片在研制、生产过程中的问题，对提升射频芯片性能具有重要作用。

射频芯片测试还可以避免不必要的人员和成本浪费。

但是，射频芯片测试技术同样也面临问题和挑战：1） 射频芯片测试需要不断提升测试能力，以满足射频芯片多样化、复杂化的测试需求。

随着射频芯片设计、工艺以及制造技术水平的不断提高，射频芯片的复杂度和测试项目不断增加，芯片测试难度也不断提高。

2） 射频芯片测试需要满足批量化、自动化的需求。

随着射频芯片产能的提高，传统射频芯片测试能力不能满足射频芯片厂家重复性的测试需求，需要专业化、自动化的射频芯片测试系统。

GPS卫星信号多普勒频移设计与实现侯银涛;罗永健;贾蓓;姜平【摘要】In the satellite navigation and positioning system Doppler frequency shift is the key problems that degrade the performance of satellite receiver. To overcome the influence of Doppler frequency shift and improve the speed of GPS signal acquisition, the pa%在GPS导航定位系统中，多普勒频率偏移直接影响接收机性能。

为了克服多普勒频率偏移的影响，提高接收机的GPS信号捕获速度。

结合多普勒频移原理，设计并实现了多普勒频移仿真系统。

其中软件部分采用VC＋＋6．0完成，硬件部分采用FPGA技术实现，通过计算机串口实现了软硬件之间通信，最后对多普勒频移系统进行了测试。

测试结果证明了设计方案的正确性。

【期刊名称】《电脑与信息技术》【年(卷),期】2011(019)004【总页数】3页(P13-14,47)【关键词】GPS;Doppler频移;卫星信号【作者】侯银涛;罗永健;贾蓓;姜平【作者单位】西安通信学院,陕西西安710106;西安通信学院,陕西西安710106;西安通信学院,陕西西安710106;西安通信学院,陕西西安710106【正文语种】中文【中图分类】TN966.5GPS卫星在椭圆轨道上绕地球运行，由于卫星相对于地面的GPS接收机存在着相对运动，导致用户接收机接收到的GPS卫星所发射的信号产生了频率变化，叫做多普勒频移。

多普勒频移是影响卫星导航定位接收机性能的关键因素之一，对伪码捕获和载波锁定速度有很大的影响[1]。

因此，准确地估计多普勒频移对测试GPS用户接收机的捕获性能是很关键的。

导航工程技术专业中的导航系统仿真与实验平台搭建教程导航工程技术专业中，导航系统仿真与实验平台的搭建是学习和研究导航技术不可或缺的一环。

本文将介绍导航系统仿真与实验平台的搭建过程，并提供一些实用的技巧和建议，旨在帮助导航工程技术专业的学生更好地进行相关活动。

一、导航系统仿真与实验平台的概述导航系统仿真与实验平台是指利用计算机技术和相关软件工具，模拟和还原真实的导航系统工作环境，以达到实验环境的可控性和可重复性。

通过搭建仿真与实验平台，学生可以进行各种导航系统相关的实际操作和实验，提高实际操作能力和解决问题的能力。

二、搭建导航系统仿真与实验平台的步骤1. 硬件准备搭建导航系统仿真与实验平台需要合适的硬件设备，例如计算机、导航芯片等。

确保这些硬件设备与搭建平台的要求相符，以保证实验结果的准确性和可靠性。

2. 软件选择选择合适的软件来进行导航系统仿真与实验平台的搭建。

市面上有许多专业导航仿真软件可供选择，例如MATLAB、Simulink等。

根据实际需要和预算情况，选择适合的软件进行搭建。

3. 数据准备导航系统仿真与实验平台需要相应的数据支持，包括导航信号、地理数据等。

收集和准备这些数据，并确保其准确性和完整性，以保证仿真和实验的可靠性。

4. 网络搭建导航系统仿真与实验平台通常需要网络支持，以便进行数据传输和远程控制。

搭建合适的网络环境，确保各个组成部分之间的顺畅通信，以提高平台的可用性和可扩展性。

5. 系统配置根据实际需求和实验目的，进行导航系统仿真与实验平台的系统配置。

设置仿真参数、实验场景等，确保平台能够满足学生的需求，并能够实现相关的实验目标。

6. 实验设计根据教学要求和实践目的，设计相应的导航系统实验。

合理设置实验步骤和参数，确保学生能够全面理解和掌握导航系统的运行原理和操作方法。

三、导航系统仿真与实验平台搭建的技巧与建议1. 理论与实践相结合在搭建导航系统仿真与实验平台时，要注重理论与实践相结合。