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(航天恒星科技有限公司，北京 100086)

0 引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和民用各業(yè)務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用的迫切需求，高分辨率成像衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)需求呈逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)[1]。高分辨率成像遙感數(shù)據(jù)廣泛應(yīng)用在海洋、水土監(jiān)測(cè)、氣象災(zāi)害、環(huán)境等領(lǐng)域，為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出了較大的貢獻(xiàn)。

隨著我國(guó)海洋二號(hào)、高分三號(hào)等多顆高分辨率對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星的發(fā)射，我國(guó)高分辨率對(duì)地觀測(cè)技術(shù)取得了較大的發(fā)展，為了滿足用戶的多時(shí)空協(xié)調(diào)、全天候、全天時(shí)對(duì)地觀測(cè)需求。高分衛(wèi)星需要具有高分辮率、大成像幅寬、多成像模式，具備傳統(tǒng)的條帶成像模式和掃描成像模式，以及面向海洋應(yīng)用的波成像模式和全球觀測(cè)成像模式，可滿足不同用戶對(duì)不同目標(biāo)成像的需求。這對(duì)衛(wèi)星高精度高穩(wěn)定度姿態(tài)控制技術(shù)、高精度衛(wèi)星定軌技術(shù)提出了極高的要求[2]。

為確保衛(wèi)星定軌精度指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并提高對(duì)衛(wèi)星定軌技術(shù)的分析能力，需要在地面搭建多模式精密定軌半物理仿真驗(yàn)證系統(tǒng)，該系統(tǒng)由信號(hào)仿真系統(tǒng)、多模衛(wèi)星導(dǎo)航星載終端仿真平臺(tái)、事后精密定軌數(shù)據(jù)處理軟件[3]組成。信號(hào)仿真系統(tǒng)用于生成高動(dòng)態(tài)模擬信號(hào)；仿真平臺(tái)作為星載設(shè)備的模擬器，用于分析和仿真星載設(shè)備的接收性能和數(shù)據(jù)處理能力，模擬星載設(shè)備在高動(dòng)態(tài)條件下定位、定軌、授時(shí)的性能[4]，可在地面對(duì)星載多模導(dǎo)航接收進(jìn)行全面仿真和評(píng)估，事后精密定軌處理軟件驗(yàn)證衛(wèi)星精密定軌的實(shí)際能力，完成高分衛(wèi)星精密定軌能力的仿真[5]。

本文結(jié)合多模式精密定軌半物理仿真驗(yàn)證技術(shù)的需求，在此基礎(chǔ)上提出了一種多模衛(wèi)星導(dǎo)航星載終端仿真平臺(tái)的設(shè)計(jì)方法。在介紹整個(gè)接收機(jī)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，對(duì)每個(gè)模塊的組成和功能進(jìn)行了概述，并搭建測(cè)試環(huán)境，對(duì)仿真平臺(tái)進(jìn)行功能測(cè)試，對(duì)仿真平臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，確認(rèn)了仿真平臺(tái)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合要求。

1 多模衛(wèi)星導(dǎo)航星載終端仿真平臺(tái)指標(biāo)分解

根據(jù)多模式精密定軌半物理仿真驗(yàn)證技術(shù)的需求特點(diǎn)和功能需求，得到多模衛(wèi)星導(dǎo)航星載終端仿真平臺(tái)指標(biāo)如表1所示。

表1 多模衛(wèi)星導(dǎo)航星載終端仿真平臺(tái)指標(biāo)分解

2 多模衛(wèi)星導(dǎo)航星載終端仿真平臺(tái)總體設(shè)計(jì)

多模衛(wèi)星導(dǎo)航星載終端仿真平臺(tái)由導(dǎo)航板和接口板組成，導(dǎo)航板主要完成GPS L1/L2和BD2 B1/B2/B3射頻信號(hào)的濾波、放大、下變頻并經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后傳輸至FPGA[4]，通過(guò)DSP處理器與FPGA協(xié)同工作，完成導(dǎo)航信號(hào)的偽距、載波相位和信噪比信息的獲取，解算出定位、時(shí)間信息，并將這些信息傳輸至接口板。接口板主要包括內(nèi)部通信模塊，電源供配電管理模塊，外部接口模塊等。內(nèi)部通信模塊負(fù)責(zé)接收導(dǎo)航板傳輸過(guò)來(lái)的定位、時(shí)間等信息和發(fā)送上注和控制信息給導(dǎo)航板。接口模塊將接收到的相關(guān)將定位數(shù)據(jù)、狀態(tài)遙測(cè)、原始測(cè)量數(shù)據(jù)等按照一定的格式進(jìn)行打包輸出給外部總線。電源管理模塊主要完成多模衛(wèi)星導(dǎo)航星載終端仿真平臺(tái)的供配電管理功能。多模衛(wèi)星仿真平臺(tái)具有10 M/100 M自適應(yīng)以太網(wǎng)、RS232、RS422、CAN總線、USB接口、1553B總線等多種接口通信功能。

圖1 星載終端仿真平臺(tái)架構(gòu)框圖

2.1 導(dǎo)航板設(shè)計(jì)

2.1.1 導(dǎo)航板電路設(shè)計(jì)

根據(jù)導(dǎo)航板的功能、性能需求，選用FPGA來(lái)完成對(duì)ADC輸出的中頻數(shù)字信號(hào)進(jìn)行數(shù)字下變頻、低通濾波、存儲(chǔ)，對(duì)得到的基帶數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，將相關(guān)值依次傳給DSP，通過(guò)數(shù)據(jù)處理完成信號(hào)捕獲與信號(hào)跟蹤，提供給DSP用于定位解算和定軌運(yùn)算，同時(shí)完成導(dǎo)航信號(hào)的碼偽距、載波相位和信噪比信息的獲取。根據(jù)對(duì)性能指標(biāo)需求的評(píng)估，導(dǎo)航板選用XC7K系列實(shí)現(xiàn)FPGA功能，該系列芯片為XILINX公司Kintex 7系列產(chǎn)品，可用資源滿足需求, 選用該器件具有先進(jìn)性，可在近幾年的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中持續(xù)使用。選用DSP來(lái)完成復(fù)雜度較高的導(dǎo)航定位解算和定軌運(yùn)算，碼偽距、載波相位和信噪比信息獲取，算法中含大量積分累加迭代運(yùn)算[6]。根據(jù)對(duì)需求的評(píng)估，導(dǎo)航板選用TMS320C6XX系列實(shí)現(xiàn)DSP處理器功能。

導(dǎo)航板FPGA工作需要1.0 V、1.8 V和3.3 V3種電源電壓，DSP工作時(shí)需要1.4 V和3.3 V兩種電壓。FPGA和DSP的上電需要進(jìn)行時(shí)序控制，上電順序以DSP先上電工作然后其它外設(shè)后上電、FPGA與DSP核電壓先上電，外圍電壓后上電的策略。通過(guò)上電順序控制，保證導(dǎo)航板上電加載的可靠性，避免出現(xiàn)加載不起來(lái)，加載過(guò)程中電流異常等問(wèn)題。電路設(shè)計(jì)選用LINEAR公司的多軌道電源芯片LTM4615、LTM4616來(lái)給單板供電，LTM4615雙路輸出DC/DC，一路輸出LDO，LTM4616雙路輸出DC/DC，輸出電壓可調(diào)，滿足導(dǎo)航板各類工作電壓及電流需求。DC/DC的PGOOD輸出管腳作為使能控制引腳，能夠控制其它電源上電時(shí)序。

多模衛(wèi)星導(dǎo)航星載用戶終端仿真平臺(tái)導(dǎo)航板的系統(tǒng)框圖如圖2所示。

圖2 導(dǎo)航板系統(tǒng)架構(gòu)框圖

多模衛(wèi)星導(dǎo)航星載用戶終端仿真平臺(tái)導(dǎo)航板對(duì)時(shí)鐘要求比較高，平臺(tái)主時(shí)鐘采用10 M溫補(bǔ)晶振，通過(guò)功分器輸出5路10 MHz時(shí)鐘，其中4路用于射頻模塊XN1XX參考時(shí)鐘，另外一路10 MHz時(shí)鐘通過(guò)頻率綜合器進(jìn)行倍頻，輸出給XN1XX作為采樣時(shí)鐘和FPGA的主時(shí)鐘。平臺(tái)10 M主時(shí)鐘晶振的選用溫補(bǔ)晶振可以適應(yīng)多種環(huán)境溫度變化，避免外界溫度出現(xiàn)變化時(shí)因時(shí)鐘不穩(wěn)定導(dǎo)致仿真平臺(tái)出現(xiàn)掉星、信噪比下降、非定位等異常。同時(shí)電路設(shè)計(jì)上預(yù)留時(shí)鐘切換電路，可以外接高穩(wěn)定時(shí)鐘，提供更高精度的定位和定軌結(jié)果，適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)合。時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)通過(guò)采用功分，采用頻率綜合的方法，保證所有射頻芯片和FPGA能夠做到時(shí)鐘同源，時(shí)鐘電路同步，保證了后面相關(guān)器的可靠穩(wěn)定的工作。

射頻模塊將從天線接收的GNSS射頻信號(hào)通過(guò)LNA放大，通過(guò)功分器將4路射頻信號(hào)分別送入至預(yù)選頻濾波器，將L1、L2、B1、B2、B3頻點(diǎn)信號(hào)分別濾出，濾出的信號(hào)輸入至射頻芯片XN1XX，每個(gè)射頻芯片完成兩路射頻信號(hào)的下變頻和AD轉(zhuǎn)換。第一級(jí)LNA的選用對(duì)接收機(jī)的靈敏度具有很關(guān)鍵的作用，通過(guò)選用高增益、低噪聲系數(shù)的第一級(jí)LNA，同時(shí)對(duì)整個(gè)鏈路增益進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，保證仿真平臺(tái)具有較好的靈敏度。XN1XX是專為RNSS測(cè)量型接收機(jī)開(kāi)發(fā)的雙通道射頻電路，集成混頻器、中頻低通濾波器、可變?cè)鲆娣糯笃?、頻率合成器以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器。集成雙路下變頻通道，四位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，支持多種RNSS導(dǎo)航協(xié)議。通過(guò)SPI接口可以方便的進(jìn)行本振及各種參數(shù)配置。XN1XX輸出的數(shù)字中頻信號(hào)傳輸?shù)交鶐幚砟K進(jìn)行處理。在PCB設(shè)計(jì)上保證時(shí)鐘分配器輸出到各個(gè)XN1XX芯片的采樣時(shí)鐘和到FPGA的時(shí)鐘在走線上等長(zhǎng)，保證各路數(shù)據(jù)的同步性。

2.1.2 導(dǎo)航板FPGA設(shè)計(jì)

多模衛(wèi)星導(dǎo)航星載用戶終端仿真平臺(tái)FPGA軟件主要完成通用相關(guān)通道和通用快捕通道的功能。通用相關(guān)通道完成GPS-L1CA碼及BD2-B1I/B2I/B3I碼基帶信號(hào)的解調(diào)和解擴(kuò)功能，輸出相關(guān)累加量和測(cè)量量。相關(guān)通道具備通用相關(guān)處理能力，任意一個(gè)相關(guān)通道均可被配置成L1CA或B1/B2/B3相關(guān)器，任意一個(gè)相關(guān)通道均可以被配置成信號(hào)跟蹤通道、或噪聲統(tǒng)計(jì)通道。通用相關(guān)通道由本地載波發(fā)生器、本地偽碼發(fā)生器、數(shù)字混頻器、相關(guān)積分累加器組成[7-8]。通用相關(guān)通道設(shè)計(jì)獨(dú)立且實(shí)現(xiàn)方式完全一致。

圖3 基帶處理FPGA軟件的邏輯結(jié)構(gòu)圖

導(dǎo)航星快速捕獲模塊主要完成衛(wèi)星的快速捕獲，可以快速完成GPS-L1CA碼及BD2-B1I/B2I/B3I碼的捕獲工作，通過(guò)獲取的多普勒信息和碼相位信息，輔助任意一個(gè)通用相關(guān)通道。快捕時(shí)鐘使能完成衛(wèi)星快速捕獲模塊的工作時(shí)鐘使能控制，DSP可根據(jù)任務(wù)需要對(duì)快速捕獲模塊的工作時(shí)鐘進(jìn)行打開(kāi)或者關(guān)閉，該功能使用FPGA內(nèi)部專用的時(shí)鐘BUFFER來(lái)控制快速捕獲工作時(shí)鐘[9-10]。

L1PL2P專用相關(guān)通道：L1PL2P專用相關(guān)通道完成GPS-L1PL2P碼基帶信號(hào)的解調(diào)和解擴(kuò)功能，輸出相關(guān)累加量和測(cè)量量。任意一個(gè)相關(guān)通道均可以被配置成信號(hào)跟蹤通道或噪聲通道。相關(guān)通道由本地載波發(fā)生器、本地偽碼發(fā)生器、數(shù)字混頻器、相關(guān)積分累加器組成。專用相關(guān)通道設(shè)計(jì)獨(dú)立且實(shí)現(xiàn)方式完全一致。

2.1.3 導(dǎo)航板DSP程序設(shè)計(jì)

導(dǎo)航板DSP軟件主要完成GPS/BD2導(dǎo)航信號(hào)的捕獲、跟蹤，數(shù)據(jù)解調(diào)以及絕對(duì)定位解算、定軌等關(guān)鍵功能。以及FPGA狀態(tài)監(jiān)控功能、SRAM運(yùn)行監(jiān)控功能、可靠性功能，結(jié)合分析的軟件整理需求，并增加上電初始化相關(guān)設(shè)計(jì)，形成本軟件的頂層應(yīng)用功能需求。將各功能模塊劃分為若干個(gè)功能模塊，各功能集可進(jìn)行獨(dú)立封裝和定型設(shè)計(jì)，各任務(wù)通過(guò)對(duì)子功能塊的調(diào)用完成各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)。主要包括3個(gè)中斷和6個(gè)軟件任務(wù)。

1)505中斷服務(wù)程序：對(duì)應(yīng)505中斷，讀取并處理通道累加數(shù)據(jù)，完成信號(hào)捕獲跟蹤與比特同步；

2)TIC中斷服務(wù)程序：對(duì)應(yīng)TIC中斷，完成BIT數(shù)據(jù)處理和幀同步、測(cè)量數(shù)據(jù)獲取、開(kāi)機(jī)時(shí)間累加，進(jìn)行通道設(shè)置和快捕調(diào)度，進(jìn)行TIC時(shí)間片處理，觸發(fā)周期性任務(wù)；

3)板間通信中斷服務(wù)程序：對(duì)應(yīng)板件通信中斷，對(duì)板件通信指令或數(shù)據(jù)進(jìn)行解析處理。

6個(gè)軟件任務(wù)，優(yōu)先級(jí)從高到低依次分別為：

1)初始化任務(wù)：用以執(zhí)行程序入口模塊，完成應(yīng)用程序環(huán)境，初始化軟件系統(tǒng)，程序上電加載、復(fù)位加載時(shí)運(yùn)行一次；

2)絕對(duì)定位解算任務(wù)：用以執(zhí)行每秒進(jìn)行一次的原始測(cè)量數(shù)據(jù)預(yù)處理、絕對(duì)定位解算、系統(tǒng)時(shí)間維護(hù)、電文幀解碼等處理；通過(guò)控制信號(hào)處理相關(guān)器生成本地載波和偽碼，對(duì)接收到的導(dǎo)航信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理；控制快速捕獲模塊，對(duì)導(dǎo)航信號(hào)進(jìn)行快速捕獲；通過(guò)鎖頻環(huán)、鎖相環(huán)、偽碼碼環(huán)，對(duì)捕獲到的導(dǎo)航信號(hào)進(jìn)行跟蹤處理。對(duì)于采用擴(kuò)頻信號(hào)體制的導(dǎo)航信號(hào)，環(huán)路處理模塊主要包含偽碼碼環(huán)和載波環(huán)兩個(gè)環(huán)路。

3)自主定軌任務(wù)：利用原始觀測(cè)量信息及軌道動(dòng)力學(xué)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)自主定軌解算，在濾波收斂后能輸出滿足導(dǎo)航定位性能的定軌結(jié)果[11-12]。包括數(shù)據(jù)獲取、幾何學(xué)實(shí)時(shí)定軌、時(shí)間與坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換、動(dòng)力學(xué)軌道積分、卡爾曼濾波定軌、動(dòng)力學(xué)軌道內(nèi)插與發(fā)布共六個(gè)模塊，完成從獲取星載多模觀測(cè)數(shù)據(jù)、動(dòng)力學(xué)軌道積分、幾何學(xué)單點(diǎn)定軌、卡爾曼濾波定軌和衛(wèi)星軌道發(fā)布整個(gè)數(shù)據(jù)處理流程。

4)數(shù)據(jù)組包任務(wù)：用以執(zhí)行每200 ms一次的數(shù)據(jù)組包任務(wù)，根據(jù)通信協(xié)議，完成測(cè)量數(shù)據(jù)、解算結(jié)果、軟件運(yùn)行狀態(tài)、數(shù)據(jù)打包，并通過(guò)板間通信接口發(fā)送給接口板；

5)選星預(yù)報(bào)任務(wù)：用以執(zhí)行每30秒一次的導(dǎo)航星選星預(yù)報(bào)，確定預(yù)報(bào)模式，完成可視導(dǎo)航星的計(jì)算與篩選；根據(jù)衛(wèi)星自身的位置、速度與時(shí)間信息，結(jié)合導(dǎo)航衛(wèi)星的歷書信息，對(duì)導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行預(yù)報(bào)，把即將進(jìn)入天線視場(chǎng)的導(dǎo)航衛(wèi)星置入捕獲跟蹤通道。正常定位狀態(tài)時(shí)，選星預(yù)報(bào)模塊通過(guò)計(jì)算自身的位置速度信息與BD2/GPS導(dǎo)航星的位置速度間相對(duì)關(guān)系進(jìn)行預(yù)報(bào)。當(dāng)處于非定位狀態(tài)時(shí)，采用盲捕方式對(duì)導(dǎo)航信號(hào)進(jìn)行處理。

6)系統(tǒng)監(jiān)控任務(wù)：用以在空閑時(shí)執(zhí)行軟硬件系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控，包括堆棧指針、SRAM狀態(tài)、FPGA校驗(yàn)狀態(tài)等。

2.2 接口板電路設(shè)計(jì)

接口板主要完成整機(jī)與外部各用戶接口的數(shù)據(jù)交互功能。對(duì)內(nèi)完成導(dǎo)航信息處理數(shù)據(jù)的接收，對(duì)外完成接收機(jī)所有用戶要求的協(xié)議輸出。具體功能如下：

圖4 接口板設(shè)計(jì)框圖

1)通過(guò)內(nèi)部通信接收導(dǎo)航板發(fā)送的定位、定軌數(shù)據(jù)；

2)將測(cè)量定位數(shù)據(jù)按協(xié)議輸出至外部各用戶；

3)接收外部用戶設(shè)備發(fā)送的控制指令；

4)將秒脈沖信號(hào)送至用戶。

接口板DSP采用TI公司的TMS320系列浮點(diǎn)DSP，核工作電壓1.8 V，IO工作電壓3.3 V，主頻達(dá)75 MHz。外部總線寬度32 bits(字訪問(wèn)模式)，尋址范圍16 M×32 bit。選用S29AL032D作為外掛DSP的32 Mbits的FLASH進(jìn)行程序存儲(chǔ)和加載。DSP主要完成ARM與CAN和1553B總線的中轉(zhuǎn)通信。ARM采用ST公司的STM32F207ZGT6，工作電壓為3.3 V，工作頻率為25 MHz。片上1 Mbit的FLASH和128+4 Kbit的SRAM。ARM的外圍接口主要包括對(duì)DSP通信、SRAM存儲(chǔ)、看門狗電路、JTAG下載電路、USB總線接口、網(wǎng)絡(luò)接口、USB、RS-232、RS-422接口等。

接口板DSP程序設(shè)計(jì)：

接口軟件包括內(nèi)部接口模塊、外部接口模塊、數(shù)據(jù)組包模塊組成，主要完成數(shù)據(jù)對(duì)內(nèi)和對(duì)外的交換功能：根據(jù)協(xié)議完成與導(dǎo)航板軟件的數(shù)據(jù)交互、通過(guò)網(wǎng)口/USB/RS232/RS422/CAN/1553B總線與其他設(shè)備的數(shù)據(jù)交互及軌道接口軟件內(nèi)部各模塊間的數(shù)據(jù)交互，具體功能如下：

1)接收導(dǎo)航板數(shù)據(jù)：接收來(lái)自導(dǎo)航板軟件的同步口數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)內(nèi)容包括定位測(cè)量數(shù)據(jù)、遙測(cè)數(shù)據(jù)、導(dǎo)航電文數(shù)據(jù)；

2)向?qū)Ш桨灏l(fā)送數(shù)據(jù)：有指令或者數(shù)據(jù)需要轉(zhuǎn)往通道板時(shí)將該數(shù)據(jù)發(fā)往通道板；

3)響應(yīng)網(wǎng)口/USB/RS232/RS422/CAN/1553B總線接收中斷：接收和響應(yīng)來(lái)自網(wǎng)口/USB/RS232/RS422/CAN/1553B總線的星上其他設(shè)備的數(shù)據(jù)；

4)接收導(dǎo)航板的TMARK時(shí)間信息，通過(guò)不同的電路接口對(duì)外輸出。

圖5 用戶終端接口軟件數(shù)據(jù)流圖

3 測(cè)試驗(yàn)證

由于GNSS接收機(jī)要安裝于衛(wèi)星上完成高動(dòng)態(tài)飛行的任務(wù)，因此必須模擬其在高動(dòng)態(tài)環(huán)境下的性能指標(biāo)，采用GNSS全頻點(diǎn)信號(hào)源對(duì)多模衛(wèi)星導(dǎo)航星載用戶終端仿真平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的仿真測(cè)試，測(cè)試多模衛(wèi)星導(dǎo)航星載用戶終端仿真平臺(tái)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)[13]。在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的仿真測(cè)試后進(jìn)行外場(chǎng)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)，靜態(tài)環(huán)境測(cè)試采用外接BD2/GPS天線的方式將信號(hào)引入多模衛(wèi)星導(dǎo)航星載終端仿真平臺(tái)，用于模擬星載GNSS產(chǎn)品研制期間接收機(jī)與天線的兼容性等性能指標(biāo)，在進(jìn)行外場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)仿真平臺(tái)進(jìn)行驗(yàn)證時(shí)，在觀測(cè)地點(diǎn)同時(shí)放置兩臺(tái)接收機(jī)，一臺(tái)為商業(yè)接收機(jī)，一臺(tái)為多模衛(wèi)星導(dǎo)航星載用戶終端仿真平臺(tái)。通過(guò)對(duì)偽距、載波和多普勒觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，可以對(duì)多模衛(wèi)星導(dǎo)航星載用戶終端仿真平臺(tái)的性能指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估和驗(yàn)證，通過(guò)對(duì)兩個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到定位結(jié)果、測(cè)速結(jié)果、定軌結(jié)果、載波相位和偽距測(cè)量結(jié)果，通過(guò)比對(duì)或者與測(cè)站位置信息進(jìn)行對(duì)比，對(duì)定位精度、定軌精度和測(cè)速精度指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估[14]。通過(guò)測(cè)試驗(yàn)證，多模衛(wèi)星導(dǎo)航星載用戶終端仿真平臺(tái)各項(xiàng)實(shí)測(cè)指標(biāo)均滿足表1 中的各項(xiàng)指標(biāo)要求。

圖6 仿真平臺(tái)外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證圖

4 結(jié)束語(yǔ)

本文設(shè)計(jì)了一種多模衛(wèi)星導(dǎo)航星載終端仿真平臺(tái)，該仿真平臺(tái)能夠處理GPS L1/L2、BD2 B1/B2/B3等多頻點(diǎn)信號(hào)。能夠模擬星載導(dǎo)航設(shè)備在高動(dòng)態(tài)條件下定位、定軌、授時(shí)的性能，提供精密定軌所需要的驗(yàn)證數(shù)據(jù)。在地面用衛(wèi)星導(dǎo)航星載終端仿真平臺(tái)模擬各種星載導(dǎo)航設(shè)備，提前開(kāi)展仿真驗(yàn)證工作，減少星載導(dǎo)航設(shè)備在軌飛行風(fēng)險(xiǎn)，提高可靠性。該設(shè)備已經(jīng)研制成功，經(jīng)過(guò)搭建測(cè)試環(huán)境，對(duì)仿真平臺(tái)進(jìn)行功能測(cè)試，對(duì)仿真平臺(tái)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，多模衛(wèi)星導(dǎo)航星載終端仿真平臺(tái)各項(xiàng)功能和性能指標(biāo)均能滿足研制要求。確認(rèn)了仿真平臺(tái)具備可在地面對(duì)星載多模導(dǎo)航接收進(jìn)行全面仿真和評(píng)估，驗(yàn)證衛(wèi)星精密定軌的實(shí)際能力，具有較高的工程應(yīng)用價(jià)值。