下载文档原格式
ＧＰＳ控制网数据处理可视化管理的实现黄张裕，李得海，刘明波，刘同生（河海大学测绘工程系，江苏南京２１００９８）摘要：针对ＧＰＳ控制网的应用特点，结合传统控制网的经典平差处理模型，建立大型工程复测控制网的静态滤波处理模型和变形监测控制网的拟稳平差处理模型，在编制ＧＰＳ控制网数据处理软件的基础上，建立测量数据库和相应的信息处理文件，实现数据的可视化管理，以满足ＧＰＳ控制网的工程应用要求。
关键词：ＧＰＳ控制网；数据处理；数据库；可视化中图分类号：Ｐ２２８文献标识码：Ａ文章编号：１００６－７９４９（２００５）０３－００３０－０３ＧＰＳｃｏｎｔｒｏｌｎｅｔｗｏｒｋｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｖｉｓｕａｌｉｚｅｃｏｎｓｕｌｔＨＵＡＮＧＺｈａｎｇ－ｙｕ"ＬＩＤｅ－ｈａｉ"ＬＩＵＭｉｎｇ－ｂｏ，ＬＩＵＴｏｎｇ－ｓｈｅｎｇ（Ｄｅｐｔ．ｏｆＳｕｒｖｅｙｉｎｇ＆ＭａｐｐｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ(ＦｏｒＧＰＳｓｕｒｖｅｙｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｎｅｔｗｏｒｋ，ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｍｏｄｅｌ，ｌａｒｇｅ－ｓｃａｌｅｒｅｓｕｒｖｅｙｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｎｅｔｗｏｒｋｆｉｌｔｅｒｗａｖｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｍｏｄｅｌａｎｄｑｕａｓｉ－ｓｔａｂｌｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｍｏｄｅｌｉｎｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｎｅｔｗｏｒｋｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．ＩｔｐｒｏｖｉｄｅｓａＧＰＳｓｕｒｖｅｙｉｎｇｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｓｏｆｔ－ｗａｒｅ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｓｓｕｒｖｅｙｉｎｇｄａｔａｂａｓｅ，ｇｅｔｓｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｆｉｌｅ，ｍａｋｅｓｔｈｅｃｏｎｓｕｌｔｉｏｎｏｆｄａｔａｍａｎ－ａｇｅｍｅｎｔｖｉｓｕａｌｉｚｅ，ｔｏｍｅｅｔｔｈｅｎｅｅｄｓｏｆＧＰＳｃｏｎｔｒｏｌｎｅｔｗｏｒｋａｎｄｖｉｓｕａｌｉｚｅｃｏｎｓｕｌｔａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ(ＧＰＳｃｏｎｔｒｏｌｎｅｔｗｏｒｋ；ｄａｔａｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；ｄａｔａｂａｓｅ；ｖｉｓｕａｌｉｚｅ０引言随着ＧＰＳ定位技术的深入发展，其在导航、测绘、安全监测等领域的作用已突显出无可比拟的优势，实际应用对ＧＰＳ定位的性能和定位精度不断提出新的要求。
北斗导航卫星可视化系统用户手册“北斗导航卫星可视化系统”是一个可在网络（局域网或国际互联网）上运行的网站，用户可通过支持WebGL的网络浏览器（如最新版本的Google Chrome, Firefox, Edge, Opera或Internet Explorer 11）访问这个网站，完成相应的操作、任务。
系统使用HTML、CSS以及JavaScript进行开发，系统架构在Linux操作系统上，可以在局域网或国际互联网环境下运行。
一、系统主界面1.1系统主界面系统正确安装以后，用户可在浏览器中输入系统所在的网址（如：http://39.98.197.60/LinuxBds_C/index.php），即可打开系统。
首先出现的是如下主界面，视图中间部分是数字地球以及卫星轨道显示，其中不同颜色表示不同类型的卫星。
右上角的图标分别对应着不同的功能模块，右下角显示的是比例尺和经纬度。
界面最下方是时间轴。
图1. 系统主界面二、系统菜单2.1 北斗卫星星座轨道可视化点击左侧的“展开”图标，可以对页面显示的卫星进行自定义设置。
选择“北斗卫星”栏，可对界面显示的卫星进行设置，数字表示卫星数量。
（1）针对不同的轨道类型，如GEO、IGSO或MEO，进行卫星轨道显示。
（2）根据不同的系列来选择，如“北斗二号“、”北斗三号“。
（3）根据卫星运行状态，如“正常”、“不正常”。
（4）设置“全部隐藏”或者“全部显示”。
图2. “北斗卫星”栏对于“北斗卫星”栏下方的单颗卫星，左侧显示的是卫星二维图标，右侧第一行显示的卫星名，轨道类型，运行状况，卫星所属系列；用户可分别对每颗卫星设置是否显示2D图标、3D模型、标注、轨迹、星下点、轨道设置（见2.2）。
图3. 单颗卫星显示设置选择“测控站”栏，可对测控站进行设置。
北斗卫星导航任务轨道可视化软件系统显示了喀什、佳木斯、三亚和圣地亚哥四个测控站。
用户可以对测控站的二维图标、文字标注和跟踪卫星连线的显示进行设置。
79飞行管理系统是大型民机综合航电系统的重要组成部分,是一个协助驾驶员完成从起飞到着陆各项任务的系统,是当代民航先进飞机上所采用的一种集导航、指引、飞行计划及性能管理的航空电子设备,飞行管理系统在保证飞机飞行效率和飞行安全方面有着重大的作用。
导航就是给飞行员提供飞机飞行中的位置、方向、距离和速度等导航参数[1]。
机载导航系统不同导航系统组合运用,共同为飞行管理系统提供导航信息。
飞行管理系统道导航功能分为水平导航和垂直导航[2]。
水平导航是FMS系统根据接收到的导航信息完成对飞机横向剖面的飞行管理,现代民航机载导航系统包括:惯性导航系统(INS)、全球定位系统(GPS)、陆基无线电系统(例如:VOR,DME)等,通过不同飞机导航源输入的导航信号,飞行管理系统运用滤波算法将不通导航系统的信息员融合起来,目前最常用的导航滤波算法为卡尔曼滤波,实现飞机实时位置的感知,为后续FMC的水平制导提供位置信息基础。
1 卡尔曼滤波算法1960年,R.E.Kalman提出了离散系统的卡尔曼滤波方法[3]。
卡尔曼滤波实质上是以最小均方误差为准则的最佳线性估计或滤波。
其模型不一定是平稳的随机过程,这是卡尔曼滤波得以广泛应用的重要原因。
卡尔曼滤波在航空空空间技术迅速得到应用。
卡尔曼滤波是通过状态方程和线性量测方程来描述系统和噪声量的,所以一般只适用于线性、动态的系统。
设研究对象的模型为:(1)()()()()()()x k Fx k Gu k v k y k Cx k w k +=++⎧⎨=+⎩ (1)其中x(k)为系统状态转移矩阵,u(k)为控制矩阵,y(k)为输出矩阵,v(k)为过程干扰矩阵,w(k)为测量噪声矩阵。
FG为系统参数,C 为测量系统参数。
假设v(k)和w(k)均为离散的高斯白噪声序列。
)(x ˆk 为k时刻的状态估计;)(x ˆ-)x()(x ~k k k =为k时刻的状态估计误差;T ()x()x ()P k E k k = 为k时刻的状态估计误差协方差矩阵。
第 22卷第 10期2023年 10月Vol.22 No.10Oct.2023软件导刊Software Guide基于MWORKS的GNSS导航电文建模与仿真刘正东，夏斐然，许承东（北京理工大学宇航学院，北京 100081）摘要：导航卫星信号的仿真系统可以模拟实际条件下多个卫星的信息，在接收机各项特性的测量方面起到了关键作用，降低了接收机的研制成本，提高了研制效率。
导航电文是导航卫星定位系统的重要基础信息，其精度直接关系到定位系统的准确性。
在此背景下，对4个GNSS导航电文的基本结构与内容进行研究，先后构建4个GNSS导航电文系统仿真模块，并通过国产软件MWORKS对各个系统的导航电文进行模拟，获取某一时段内播发的二进制电文信息，并将其译码得出的数据与原始参数进行比较，发现其误差数量级远小于原始参数，验证了电文编译的准确性。
关键词：全球导航卫星系统；导航电文；编码模型；计算机仿真；MWORKSDOI：10.11907/rjdk.231612开放科学（资源服务）标识码（OSID）：中图分类号：TP391.9 文献标识码：A文章编号：1672-7800（2023）010-0011-08Modeling and Simulation of GNSS Navigation Messages Based on MWORKSLIU Zhengdong， XIA Feiran， XU Chengdong（School of Aerospace Engineering， Beijing Institute of Technology， Beijing 100081， China）Abstract：The simulation system for navigation satellite signals can simulate the information of multiple satellites under actual conditions，playing a key role in measuring various characteristics of the receiver， reducing the development cost of the receiver， and improving develop⁃ment efficiency. Navigation messages are important basic information for navigation satellite positioning systems， and their accuracy directly af⁃fects the accuracy of the positioning system. In this context， the basic structure and content of four GNSS navigation messages were studied，and four GNSS navigation message system simulation modules were constructed successively. The navigation messages of each system were simulated using domestic software MWORKS to obtain binary message information broadcasted during a certain period of time.The decoded da⁃ta was compared with the original parameters， and the error order of magnitude was much smaller than the original parameters， verified the ac⁃curacy of message compilation.Key Words：global navigation satellite system； navigation message； coding model； computer simulation； MWORKS0 引言20世纪70年代后期，全球定位系统（Global Position⁃ing System， GPS）开始建设，自此全球主要国家都在不断发展和完善导航卫星系统。
南京信息工程大学遥控遥测技术题目：基于STK的北斗卫星导航系统仿真与分析姓名：学号：专业：电子信息工程院系：电子与信息工程学院指导老师：10 年月基于STK的北斗卫星导航系统仿真与分析摘要利用卫星仿真工具包STK,结合国外全球导航系统的技术经验和北斗卫星导航系统目前公布的技术资料，对北斗卫星导航系统的星座设计、定位精度等方面进行了详细的仿真与分析。
STK逼真的图形显示使得北斗卫星导航系统的星座仿真具有良好的可视化效果，通过对定位精度的分析，结果表明北斗卫星导航系统是一种全球构架下并具有优良区域定位性能的卫星导航系统，能为用户提供高精度的导航定位服务。
所做工作为北斗卫星导航系统的建设与应用提供了一定的参考意义。
关键词：北斗卫星导航系统；卫星仿真工具包；星座设计；精度因子1引言北斗卫星导航系统是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。
系统建设目标是：建成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统，促进卫星导航产业链形成，形成完善的国家卫星导航应用产业支撑、推广和保障体系，推动卫星导航在国民经济社会各行业的广泛应用。
目前，我国北斗卫星导航系统正处于星座组网建设阶段，根据系统建设总体规划，2012年左右，系统将首先具备覆盖亚太地区的定位、导航和授时以及短报文通信服务能力；2020年左右，建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。
因此，对系统进行模拟仿真是我们开展后续工作的前提。
鉴于上述背景，本文借助国际著名的仿真分析平台Satellite Tool Kit（以下简称STK）对北斗卫星导航系统的星座设计、卫星可见性及定位精度等方面进行详细的仿真和分析。
2星座设计及仿真目前世界主要卫星导航系统均采用Walk- er星座布局。
Walker星座由一组运行于相同轨道周期和倾角的圆轨道卫星组成，记为Walker T/P/F每个轨道上的卫星等间距均匀分布，各轨道面间的升交点经度间距也以相同角度平均分布，因此T （卫星数量）=s（同轨道面的卫星个数）沪（轨道面个数）。
收稿日期:2007-10-08;修回日期:2007-12-03。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(60574056)。
作者简介:苏年乐(1982-),男,福建泉州人,博士研究生,主要研究方向:计算机仿真软件、建模仿真; 王晓双(1982-),男,江苏扬州人,博士研究生,主要研究方向:计算机仿真软件、建模仿真; 李群(1971-),男,山东泰安人,副教授,博士,主要研究方向:柔性仿真理论研究、作战效能仿真评估、卫星导航系统仿真; 王维平(1962-),男,辽宁大连人,教授,博士生导师,主要研究方向:系统仿真、装备论证。
文章编号:1001-9081(2008)03-0779-03基于Eclip se 平台的导航仿真系统集成苏年乐,王晓双,李 群,王维平(国防科学技术大学信息系统与管理学院,长沙410073)(snl1982@ )摘 要:针对卫星导航仿真系统的软件集成需求,提出了基于Ecli p se 集成该系统各实验任务的解决方案。
通过开发Ecli p se 新建实验向导插件、实验配置插件、实验分析插件,有效集成了导航仿真系统的各个实验任务模块,为实验分析人员提供一个具有统一界面和操作风格的系统软件。
借助Ecli p se 平台自身的优势,该集成方法具有开发时间短、开发成本低的优点。
此集成方法还具有开放性的特点,未来开发的实验任务模块也可集成到现有的系统中。
关键词:Ecli p se 平台;插件;集成;卫星导航系统;仿真中图分类号:TP391.9 文献标志码:AI n tegra ti on of nav i ga ti on sim ul a ti on system ba sed on Ecli pse pl a tformS U N ian 2le,WANG Xiao 2shuang,L IQun,WANG W ei 2p ing(School of Infor m ation Syste m and M anage m ent,N ational U niversity of D efense Technology,Changsha Hunan 410073,China )Abstract:I n order t o satisfy the s oft w are integrati on require ments of navigati on si m ulati on syste m,an Ecli p se based s oluti on of integrating different experi m ent tasks was p r oposed .By devel op ing Ecli p se p lugins of ne w wizards,experi m ent configures and experi m ent analyses,all the modules were well integrated,p r oviding analysts with a syste m s oft w are of universal and consistent operati on style .Depending on the ascendency of the Ecli p se,this method has the advantages of shorter devel op ing cycle and l ower devel op ing cost .Besides,this syste m s oft w are has an open fra me work,that is,the tasks modules devel oped in the future can als o be integrated int o this s oft w are .Key words:Ecli p se p latfor m;p lugin;integrati on;satellite navigati on syste m;si m ulati on0 引言卫星导航系统[1]涵盖空间部分、运行控制部分和用户终端部分,系统各个组成部分之间及其内部接口关系异常复杂,涉及多学科专业领域知识,是一项规模庞大、结构复杂的系统工程。
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 。
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 。
第18卷增刊2 系统 仿 真 学 报© V ol. 18 Suppl.22006年8月 Journal of System Simulation Aug., 2006飞行仿真器导航系统建模与仿真张红亮，龚光红，王江云（北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，北京 100083）摘 要：飞行仿真器导航系统仿真技术的研究是飞行仿真器研究开发的一个重要部分，导航系统为飞行仿真器的其他系统提供重要的相关信息，包括飞机的位置、高度、速度、加速度以及飞机当前姿态等参数。
首先研究了真实导航系统的基本原理，然后分析了导航系统在飞行仿真器中如何进行参数解算，以及如何与其它系统进行信息交互模拟真实飞行器的导航过程。
所采用的导航方式是无线电导航和惯性导航组合的方式。
关键词：飞行仿真器；导航系统；无线电导航；惯性导航中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1004-731X (2006) S2-0130-04Flight Simulator of Navigation System in Modeling and SimulationZHANG Hong-liang , GONG Guang-hong , WANG Jiang-Yun(School of Automation Science and Electrical Engineering, BUAA, Beijing 100083, China)Abstract : The research on the technology of navigation system plays an important role in the research and development of the flight simulator. The function of the navigation system is to provide some important information to other systems in flight simulator, such as location, altitude, velocity, acceleration and some other parameters of the airplane. Firstly, the basic principle of the navigation system was discussed. And then, in the flight simulator, the method of parameters calculation in the navigation system was proposed. The way of communicating with other systems in order to simulate the process of navigation in the real aircraft was also analyzed. The mode of combining the radio navigation and the inertial navigation in the navigation process was adopted.Key words : flight simulator; navigation system; radio navigation; inertial navigation引 言随着计算机技术的发展，仿真技术在各个方面得到越来越广泛的应用。
