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卫星信号模拟器导航电文的仿真分析与验证

景恰  
【摘要】:现今,全球导航卫星系统正处于发展阶段,随着卫星导航服务需求的不断增长,我国在第一代卫星导航系统的基础上已经开始研发COMPASS卫星导航系统。在卫星导航服务中,卫星轨道的计算精度与导航电文中广播星历参数的精度密切相关。本文了研究卫星信号模拟器导航电文的主要内容。 首先,基于地球非球形引力、日月第三体引力、太阳光压摄动模型在地心惯性坐标系下建立卫星运动力学方程,进行推算得到一天的卫星轨道数据,添加模型后定位偏差较小。 其次,设计了基于最小二乘拟合卫星轨道数据并生成相应时间段的广播星历参数算法,应用于卫星信号模拟器中,将生成的卫星信号导入接收机进行闭环测试,接收机定位偏差在米级。测试结果验证了该星历外推算法的可行性,从而使GPS卫星模拟器能够长时间仿真而不必持续从外部读入星历。 最后,研究了L2CNAV电文内容,分析了CNAV与NAV导航电文在数据内容、编码性能、编排结构以及播发方式等方面的改进措施,CNAV广播星历参数的变化及校验位的变化等都是改进定位精度的方法,并给出了参数具体的实现方法及校验位生成方法。


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