● 摘要
GNSS（Global Navigation Satellite Systems）信号模拟器将为GNSS接收机的算法研发与测试评估提供高效的支持平台。支持多系统、多频点的GNSS信号模拟器可同时产生多个卫星导航系统的信号，可与多模接收机构成闭合测试环路，用于接收机的开发与测试。由于多系统、多频点的特性，相比单系统而言，多系统GNSS模拟器需要同时计算更多卫星的信号状态参数并产生多个系统所有可见星的卫星信号，满足信号产生的实时性要求也成为问题的关键。本文首先讨论了GNSS模拟器软件的总体框架设计，阐述了模拟器软件实现中的多线程设计，主要包括用户界面主线程、仿真计算分线程、电文更新分线程，重点描述了线程中多系统、多频点以及实时性的设计，其中实时性设计包括电文更新的实时性和数据传输的实时性。其次，设计与实现了模拟器的用户三维运动轨迹模型，包括匀加速直线运动、匀速圆周运动、复杂轨迹运动以及螺旋上升运动，提出了飞机各种飞行姿态的模拟方法，并采用OpenGL技术进行实现。最后，对GNSS模拟器进行了功能测试与功能完善，包括卫星星座生成、星历外推、空间传播环境误差模拟等仿真功能测试；将模拟器生成的与接收机通过信号解调与导航解算输出的用户运动轨迹进行对比，验证了GNSS模拟器所产生信号的质量；完成了Galileo系统的模拟器软硬件联调，验证了Galileo E1频点信号仿真功能的正确性。