CN114488212A - 一种高轨卫星导航接收机的地面测试系统及方法 - Google Patents

一种高轨卫星导航接收机的地面测试系统及方法 Download PDF

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    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
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Abstract

本发明涉及一种高轨卫星导航接收机的地面测试系统及方法,属于航天器综合测试的地面测试系统,尤其适用于高轨卫星的导航接收机地面测试系统的实现,具备仿真模拟并产生高轨导航信号能力,供高轨导航接收机测试使用,并充分的考虑了系统的一体化、自动化与通用化设计。本发明的系统采用功能自动化测试用例模块和数据包自动判读模块解决目前系统性综合测试效率低,对人依赖性大的问题。设计自动化、一体化、通用化的测试系统实现分系统测试生产线化,流程化。自动生成判读报告解决对大数据量的长期判读问题,缩短测试周期,降低成本。

Description

一种高轨卫星导航接收机的地面测试系统及方法
技术领域
本发明涉及一种高轨卫星导航接收机的地面测试系统及方法,属于航天器综合测试的地面测试系统,尤其适用于高轨卫星的导航接收机地面测试系统的实现,具备仿真模拟并产生高轨导航信号能力,供高轨导航接收机测试使用,并充分的考虑了系统的一体化、自动化与通用化设计。
背景技术
近年来,海洋通信、气象勘测、灾难预警、教育应用、电视直播、陆地应用等各个领域对高轨卫星的使用需求不断增加。随着高轨卫星数量不断增加,不同任务对于其在轨过程中的精度测量要求也越来越高,常用的地面测控方法已不能满足卫星高精度定位的要求且不具有自主性。因此为实现高轨航天器自主定轨与提升定位定轨精度,高轨导航接收机引入到星上。
高轨卫星导航接收机又叫高轨GNSS接收机。随着高轨GNSS接收机在航天器上的不断推广,为适应其测试需求,综合测试所需的地面测试系统急需进一步设计与更新。在轨情境中,高轨星接收到的导航信号不同于低轨,对于地面或者低轨卫星用户,能够接收到导航星天线发射的绝大部分信号,能够实现安全可靠的实时定位定轨;但对于高轨卫星用户,其轨道高度往往高于导航卫星自身轨道高度,且导航卫星发射天线的方向是指向地心的,由于地球的遮挡,高轨GNSS接收机只能接收从地球对面发射来的信号或方向图旁瓣信号,这些信号强度较弱,而且受地球大气衰减和电离层延迟的影响,不利于捕获跟踪。考虑高轨接收机实际在轨接收信号特点,地面仿真系统的信号生成过程应贴近在轨真实情况,仿真模型与引入因素也应有适应性变化。目前为适应特定测试需求的高轨卫星导航接收机地面测试系统并不完善且效率较低,部分测试项目无法得到有效验证。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足,提出一种高轨卫星导航接收机的地面测试系统及方法,解决目前系统性综合测试效率低的问题,设计自动化、一体化、通用化的测试系统实现分系统测试生产线化,流程化。
本发明的技术解决方案是:
一种高轨卫星导航接收机的地面测试系统,该地面测试系统包括MTP模块、RTS模块、数学轨道仿真模块、远程控制模块、硬件驱动模块、基带模块、变频器模块、功能自动化测试用例模块和数据包自动判读模块,见图1;
所述的功能自动化测试用例模块用于发送星上操作指令和数学轨道仿真模块的操作指令给MTP模块,还用于接收RTS模块发送的星上的遥测数据和数学轨道仿真模块的状态数据;
所述的MTP模块用于接收功能自动化测试用例模块发送的星上操作指令和功能自动化测试用例模块发送的数学轨道仿真模块的操作指令,将接收到的星上操作指令和数学轨道仿真模块的操作指令进行存储,将接收到的星上操作指令转发给星上,将接收到的数学轨道仿真模块的操作指令转发给远程控制模块;
所述的RTS模块用于接收星上的遥测数据和数学轨道仿真模块的状态数据,并将接收到的星上的遥测数据和数学轨道仿真模块的状态数据进行存储,还将接收到的星上的遥测数据和数学轨道仿真模块的状态数据发送给功能自动化测试用例模块;
所述的远程控制模块用于收集数学轨道仿真模块的状态数据,并将收集的数学轨道仿真模块的状态数据传输给RTS模块,所述的远程控制模块还用于接收MTP模块发送的数学轨道仿真模块的操作指令,并将接收到的数学轨道仿真模块的操作指令转发给数学轨道仿真模块;
所述的数学轨道仿真模块用于接收远程控制模块发送的操作指令,并根据接收到的操作指令获得可用导航卫星组有效功率,并发送给硬件驱动模块;
所述的硬件驱动模块用于接收数学轨道仿真模块发送的可用导航卫星组有效功率,所述的硬件驱动模块还用于按照导航卫星播发体制生成导航电文,并将可用导航卫星组有效功率和生成的导航电文发送给基带模块;
所述的基带模块用于接收硬件驱动模块发送的可用导航卫星组有效功率和导航电文,并根据接收到的可用导航卫星组有效功率和导航电文产生真实的射频中频信号给变频器模块;
所述的变频器模块用于接收基带模块发送的真实的射频中频信号,并将接收到的真实的射频中频信号进行上变频,形成合路的射频信号转发给星上的高轨卫星导航接收机,高轨卫星导航接收机根据接收到的射频信号产生数据包;
所述的数据包自动判读模块用于根据高轨卫星导航接收机产生的数据包自动生成报告,生成的报告内容为高轨卫星导航接收机处于正常状态、亚健康状态或是故障状态。
优选的,所述的星上操作指令和数学轨道仿真模块的操作指令为按照设定要求设计的测试序列。
优选的,所述的数学轨道仿真模块根据接收到的操作指令获得可用导航卫星组有效功率的方法为:
数学轨道仿真模块根据接收到的操作指令进行高轨卫星和导航卫星的轨道计算,根据计算得到的高轨卫星轨道和导航卫星轨道进一步计算对于高轨卫星的导航卫星可见性,获得可见导航卫星组,在获得的可见导航卫星组中按照功率进一步筛选出功率较高者作为可用导航卫星组,再通过电离层延迟计算、对流层延迟层计算与多径效应计算修正高轨卫星接收到的可用导航卫星组中导航卫星的功率;最后再根据可用导航卫星发射天线方向图和高轨卫星接收天线方向图一起修正高轨卫星接收到的可用导航卫星组中导航卫星的功率,得到可用导航卫星组有效功率。
优选的,所述的数据包自动判读模块对接收的数据包内容进行格式转换、拆解、数据解析、自动判读,最后自动生成报告。
优选的,所述的数学轨道仿真模块的状态数据包括仿真开始时间、健康信息、轨道运行状态、当前运行UTC时间、仿真结束时间、电离层开启状态、场景设置、连接状态、点位起始时间。
一种高轨卫星导航接收机的地面测试方法,该方法的步骤包括:
第一步,按照设定要求设计由星上操作指令和数学轨道仿真模块的操作指令构成的测试用例序列;
第二步,功能自动化测试用例模块将第一步的测试用例序列发送给MTP模块,MTP模块将接收到的星上操作指令转发给星上,将接收到的数学轨道仿真模块的操作指令转发给远程控制模块;
第三步,远程控制模块接收MTP模块发送的数学轨道仿真模块的操作指令,并将接收到的数学轨道仿真模块的操作指令转发给数学轨道仿真模块;
第四步,数学轨道仿真模块接收远程控制模块发送的操作指令,并根据接收到的操作指令进行高轨卫星和导航卫星的轨道计算,根据计算得到的高轨卫星轨道和导航卫星轨道进一步计算对于高轨卫星的导航卫星可见性,获得可见导航卫星组,在获得的可见导航卫星组中按照功率进一步筛选出功率较高者作为可用导航卫星组,再通过电离层延迟计算、对流层延迟层计算与多径效应计算修正高轨卫星接收到的可用导航卫星组中导航卫星的功率;最后再根据可用导航卫星发射天线方向图和高轨卫星接收天线方向图一起修正高轨卫星接收到的可用导航卫星组中导航卫星的功率,得到可用导航卫星组有效功率,并发送给硬件驱动模块;数学轨道仿真模块将状态数据发送给远程控制模块;远程控制模块收集数学轨道仿真模块的状态数据,并将收集的数学轨道仿真模块的状态数据经RTS模块转发给功能自动化测试用例模块;功能自动化测试用例模块接收RTS模块发送的星上的遥测数据和数学轨道仿真模块的状态数据,并自动判读发送的测试用例序列与接收的遥测数据、状态数据是否一致,如果不一致,则高轨卫星导航接收机处于亚健康状态或是故障状态;如果一致,进行下一步;
第五步,硬件驱动模块接收数学轨道仿真模块发送的可用导航卫星组有效功率,并按照导航卫星播发体制生成导航电文,将可用导航卫星组有效功率和生成的导航电文发送给基带模块;
第六步,基带模块接收硬件驱动模块发送的可用导航卫星组有效功率和导航电文,并根据接收到的可用导航卫星组有效功率和导航电文产生真实的射频中频信号给变频器模块;
第七步,变频器模块接收基带模块发送的真实的射频中频信号,并将接收到的真实的射频中频信号进行上变频,形成合路的射频信号转发给星上的高轨卫星导航接收机,高轨卫星导航接收机根据接收到的射频信号产生数据包;
第八步,数据包自动判读模块对数据包内容进行格式转换、拆解、数据解析、自动判读,最后自动生成报告,生成的报告内容为高轨卫星导航接收机处于正常状态、亚健康状态或是故障状态。
优选的,所述的可见导航卫星组的获得方法为:
建立高轨地球切线选星模型,当导航卫星相对高轨卫星的高度角与设置的屏蔽角满足以下公式时为导航卫星为可见星;
Figure BDA0003418056890000051
式中,θ为导航卫星相对高轨卫星的高度角,α为屏蔽角,为一设定值,Re表示地球半径,Xgeo、Ygeo、Zgeo表示高轨卫星在J2000坐标系下的三维坐标。
有益效果
(1)本发明的系统充分考虑高轨卫星GNSS接收机测试需求,建立地面测试系统,产生贴合实际在轨状态的导航星座射频信号供接收机测试使用。可仿真多种导航星座,包括对BD3星座的63颗星仿真。充分考虑测试需求与测试痛点,实现测试系统的一体化、自动化与通用化设计,可在地面测试阶段对高轨卫星GNSS接收机进行充分验证。
(2)本发明的系统采用功能自动化测试用例模块和数据包自动判读模块解决目前系统性综合测试效率低,对人依赖性大的问题。设计自动化、一体化、通用化的测试系统实现分系统测试生产线化,流程化。自动生成判读报告解决对大数据量的长期判读问题,缩短测试周期,降低成本。
(3)本发明的系统采用数学轨道仿真模块解决针对多导航星座的高轨导航接收机地面验证问题。具备多导航星座信号仿真能力,并不断完善电文播发与导航星数量。
(4)本发明的系统的数学轨道仿真模块中仿真起始时间,被测卫星轨道,导航星类型,电离层选型,对流层选型,多径效应选型,导航星电文,导航星数量,可见性模型等参数均可配置,可适用于不同高轨卫星GNSS接收机的测试,系统通用性好。
(5)本发明的系统能够满足面对不同导航星座的高轨GNSS导航接收机的地面测试验证需求。
附图说明
图1为本发明的系统组成示意图;
图2为高轨地球切线选星模型示意图;
图3为功能自动化测试用例示意图
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施中的附图,对本发明实施的技术方法进行清楚完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部实施例。
需要说明的是数学轨道仿真模块是高轨卫星导航接收机自动化地面测试系统,包含仿真时间设置,导航星座类型配置,导航星座可见性方式、天线方向图、选星方式配置,导航卫星电文配置,电离层设置,对流层设置,多径效应设置,被测卫星天线方向图设置,被测卫星点位配置等功能。(1)仿真时间设置可设置仿真起始时间与终止时间,根据仿真起始终止时间计算被测高轨星与导航星轨道点位;(2)导航星座类型配置可配置GPS,BD,GLONASS与Galileo等导航星座中的多种组合星座输出,需根据星上接收机类型选择;(3)导航星座可见性方式选择地球切线选星;(4)天线方向图加载导航星座发射天线方向图,在链路计算中引入天线方向增益;(5)高轨导航信号仿真选星方式选择功率选星方式,由于在轨接收到导航星数量较少因此模拟时将功率较大的星选择进入通道使用;(6)导航卫星电文配置按照不同导航星座的电文类型,电文播发顺序,电文内容加载到对应星座信号中进行播发;(7)电离层设置,在信号链路仿真过程中考虑电离层对伪距值的影响,高轨卫星选择电离层模型为未穿越电离层与两次穿越电离层的组合模式,根据实际位置进行模型选择;(8)对流层设置考虑对流层对伪距值的影响,与电离层设置组合方式相同;(9)多径效应设置考虑接收到信号的多径效应对伪距影响,高轨卫星一般不适用,空间环境中多径影响较少;(10)被测高轨卫星点位配置,通过被测卫星点位加载或输入六根数仿真的方式载入被测卫星轨道位置。
实施例
一种高轨卫星导航接收机的地面测试方法,该方法的步骤包括:
第一步,按照设定要求设计由星上操作指令和数学轨道仿真模块的操作指令构成的测试用例序列。目前建立且固化的供高轨卫星测试使用的测试用例序列包含高轨卫星导航接收机开机用例、高轨卫星导航接收机关机用例、高轨卫星入轨模拟飞行用例、高轨卫星主动段模拟用例以及高轨卫星任务时间跳时用例。以高轨卫星导航接收机开机用例中截取的一部分为例,见图3;
第二步,功能自动化测试用例模块执行用例内容,首先接收RTS模块发送的星上卫星时间遥测,在卫星时间满足下限情况下发送启动仿真场景指令给MTP模块,MTP模块将接收到的操作指令转发给远程控制模块;
第三步,远程控制模块接收MTP模块发送的启动仿真场景指令,并将接收到的指令转发给数学轨道仿真模块;
第四步,数学轨道仿真模块接收远程控制模块发送的启动仿真场景指令,开启场景仿真,进行高轨卫星和导航卫星的轨道的实时计算,根据计算得到的高轨卫星轨道和导航卫星轨道进一步计算对于高轨卫星的导航卫星可见性,获得可见导航卫星18颗作为可见导航卫星组,在从18颗可见导航卫星组中按照功率进一步筛选出12颗功率较高者作为可用导航卫星组颗,将12颗卫星通过电离层延迟模型、对流层延迟层模型与多径效应模型修正得到功率修正结果与相位延迟结果;最后再根据可用导航卫星发射天线方向图和高轨卫星接收天线方向图一起修正高轨卫星接收到的可用导航卫星组12颗导航卫星的功率,最终得到可用导航卫星组12颗导航卫星的有效功率,并发送给硬件驱动模块;数学轨道仿真模块将仿真开始时间、健康信息、轨道运行状态、当前运行UTC时间、仿真结束时间、电离层开启状态、场景设置、连接状态、点位起始时间等数学轨道仿真模块的状态数据发送给远程控制模块;远程控制模块将收集的数学轨道仿真模块的状态数据经RTS模块转发给功能自动化测试用例模块;功能自动化测试用例模块接收RTS模块发送健康信息、轨道运行状态、电离层开启状态、场景设置、连接状态等实时状态数据,并自动判读与用例设计的状态数据是否若一致,则可执行下一条测试用例序列中的操作内容;
所述的可见导航卫星组的获得方法为:
建立高轨地球切线选星模型,见图2,当导航卫星相对高轨卫星的高度角与设置的屏蔽角满足以下公式时为导航卫星为可见星;
Figure BDA0003418056890000081
式中,θ为导航卫星相对高轨卫星的高度角,α为屏蔽角,为一设定值,Re表示地球半径,Xgeo、Ygeo、Zgeo表示高轨卫星在J2000坐标系下的三维坐标。
第五步,硬件驱动模块接收数学轨道仿真模块发送的12颗可用导航卫星组的有效功率,并按照GPS/BD/GLONASS/Galileo导航卫星星座的播发体制生成导航电文,将可用导航卫星组有效功率和生成的导航电文发送给基带模块;
第六步,基带模块接收硬件驱动模块发送的可用导航卫星组有效功率和导航电文,并根据接收到的可用导航卫星组有效功率和导航电文产生真实的射频中频70MHz信号给变频器模块;
第七步,变频器模块接收基带模块发送的真实的70MHz射频中频信号,并将接收到的真实的70MHz射频中频信号按照GPS/BD/GLONASS/Galileo导航卫星星座设计的频点要求进行上变频,形成合路的射频信号转发给星上的高轨卫星导航接收机,高轨卫星导航接收机根据接收到的射频信号产生定位定轨数据包、原始观测量数据包、校时数据包、整星时刻包等多类高轨GNSS接收机输出数据包;
第八步,数据包自动判读模块按照数据包类型对数据包内容进行格式转换、拆解、数据解析、自动判读,最后自动生成报告,生成的报告内容为高轨卫星导航接收机处于正常状态、亚健康状态或是故障状态。正常状态报告包含正常工作时的各类参数,亚健康状态与故障状态报告包含故障参数信息及其他相关信息供测试人员排查错误类型并进行错误定位。
该地面仿真系统可仿真GPS、BD、GLONASS与Galileo星座,对于不同星座的仿真,导航电文播发体制、信号调制体制、发射信号频点与各导航星位置均不同,可根据仿真星座类型自动配置匹配的导航电文播发体制、信号调制体制、发射信号频点与各导航星位置。
本发明说明书中未详细说明的部分属本领域技术人员的公知常识。

Claims (8)

1.一种高轨卫星导航接收机的地面测试系统,其特征在于:该地面测试系统包括MTP模块、RTS模块、数学轨道仿真模块、远程控制模块、硬件驱动模块、基带模块、变频器模块、功能自动化测试用例模块和数据包自动判读模块;
所述的功能自动化测试用例模块用于发送星上操作指令和数学轨道仿真模块的操作指令给MTP模块,还用于接收RTS模块发送的星上的遥测数据和数学轨道仿真模块的状态数据;
所述的MTP模块用于接收功能自动化测试用例模块发送的星上操作指令和功能自动化测试用例模块发送的数学轨道仿真模块的操作指令,将接收到的星上操作指令和数学轨道仿真模块的操作指令进行存储,将接收到的星上操作指令转发给星上,将接收到的数学轨道仿真模块的操作指令转发给远程控制模块;
所述的RTS模块用于接收星上的遥测数据和数学轨道仿真模块的状态数据,并将接收到的星上的遥测数据和数学轨道仿真模块的状态数据进行存储,还将接收到的星上的遥测数据和数学轨道仿真模块的状态数据发送给功能自动化测试用例模块;
所述的远程控制模块用于收集数学轨道仿真模块的状态数据,并将收集的数学轨道仿真模块的状态数据传输给RTS模块,所述的远程控制模块还用于接收MTP模块发送的数学轨道仿真模块的操作指令,并将接收到的数学轨道仿真模块的操作指令转发给数学轨道仿真模块;
所述的数学轨道仿真模块用于接收远程控制模块发送的操作指令,并根据接收到的操作指令获得可用导航卫星组有效功率,并发送给硬件驱动模块;
所述的硬件驱动模块用于接收数学轨道仿真模块发送的可用导航卫星组有效功率,所述的硬件驱动模块还用于按照导航卫星播发体制生成导航电文,并将可用导航卫星组有效功率和生成的导航电文发送给基带模块;
所述的基带模块用于接收硬件驱动模块发送的可用导航卫星组有效功率和导航电文,并根据接收到的可用导航卫星组有效功率和导航电文产生真实的射频中频信号给变频器模块;
所述的变频器模块用于接收基带模块发送的真实的射频中频信号,并将接收到的真实的射频中频信号进行上变频,形成合路的射频信号转发给星上的高轨卫星导航接收机,高轨卫星导航接收机根据接收到的射频信号产生数据包;
所述的数据包自动判读模块用于根据高轨卫星导航接收机产生的数据包自动生成报告,生成的报告内容为高轨卫星导航接收机处于正常状态、亚健康状态或是故障状态。
2.根据权利要求1所述的一种高轨卫星导航接收机的地面测试系统,其特征在于:
所述的星上操作指令和数学轨道仿真模块的操作指令为按照设定要求设计的测试序列。
3.根据权利要求1或2所述的一种高轨卫星导航接收机的地面测试系统,其特征在于:
所述的数学轨道仿真模块根据接收到的操作指令获得可用导航卫星组有效功率的方法为:
数学轨道仿真模块根据接收到的操作指令进行高轨卫星和导航卫星的轨道计算,根据计算得到的高轨卫星轨道和导航卫星轨道进一步计算对于高轨卫星的导航卫星可见性,获得可见导航卫星组,在获得的可见导航卫星组中按照功率进一步筛选出功率较高者作为可用导航卫星组,再通过电离层延迟计算、对流层延迟层计算与多径效应计算修正高轨卫星接收到的可用导航卫星组中导航卫星的功率;最后再根据可用导航卫星发射天线方向图和高轨卫星接收天线方向图一起修正高轨卫星接收到的可用导航卫星组中导航卫星的功率,得到可用导航卫星组有效功率。
4.根据权利要求1或2所述的一种高轨卫星导航接收机的地面测试系统,其特征在于:
所述的数据包自动判读模块对接收的数据包内容进行格式转换、拆解、数据解析、自动判读,最后自动生成报告。
5.根据权利要求1或2所述的一种高轨卫星导航接收机的地面测试系统,其特征在于:
所述的数学轨道仿真模块的状态数据包括仿真开始时间、健康信息、轨道运行状态、当前运行UTC时间、仿真结束时间、电离层开启状态、场景设置、连接状态、点位起始时间。
6.一种高轨卫星导航接收机的地面测试方法,其特征在于该方法的步骤包括:
第一步,按照设定要求设计由星上操作指令和数学轨道仿真模块的操作指令构成的测试用例序列;
第二步,功能自动化测试用例模块将第一步的测试用例序列发送给MTP模块,MTP模块将接收到的星上操作指令转发给星上,将接收到的数学轨道仿真模块的操作指令转发给远程控制模块;
第三步,远程控制模块接收MTP模块发送的数学轨道仿真模块的操作指令,并将接收到的数学轨道仿真模块的操作指令转发给数学轨道仿真模块;
第四步,数学轨道仿真模块接收远程控制模块发送的操作指令,并根据接收到的操作指令得到可用导航卫星组有效功率,并发送给硬件驱动模块;数学轨道仿真模块将状态数据发送给远程控制模块;
第五步,远程控制模块收集数学轨道仿真模块的状态数据,并将收集的数学轨道仿真模块的状态数据经RTS模块转发给功能自动化测试用例模块;
第六步,功能自动化测试用例模块接收RTS模块发送的星上的遥测数据和数学轨道仿真模块的状态数据,并自动判读发送的测试用例序列与接收的遥测数据、状态数据是否一致,如果不一致,则高轨卫星导航接收机处于亚健康状态或是故障状态;如果一致,进行下一步;
第七步,硬件驱动模块接收数学轨道仿真模块发送的可用导航卫星组有效功率,并按照导航卫星播发体制生成导航电文,将可用导航卫星组有效功率和生成的导航电文发送给基带模块;
第八步,基带模块接收硬件驱动模块发送的可用导航卫星组有效功率和导航电文,并根据接收到的可用导航卫星组有效功率和导航电文产生真实的射频中频信号给变频器模块;
第九步,变频器模块接收基带模块发送的真实的射频中频信号,并将接收到的真实的射频中频信号进行上变频,形成合路的射频信号转发给星上的高轨卫星导航接收机,高轨卫星导航接收机根据接收到的射频信号产生数据包;
第十步,数据包自动判读模块对数据包内容进行格式转换、拆解、数据解析、自动判读,最后自动生成报告,生成的报告内容为高轨卫星导航接收机处于正常状态、亚健康状态或是故障状态。
7.根据权利要求6所述的一种高轨卫星导航接收机的地面测试方法,其特征在于:
所述的第四步中,数学轨道仿真模块得到可用导航卫星组有效功率的方法为:
数学轨道仿真模块接收远程控制模块发送的操作指令,并根据接收到的操作指令进行高轨卫星和导航卫星的轨道计算,根据计算得到的高轨卫星轨道和导航卫星轨道进一步计算对于高轨卫星的导航卫星可见性,获得可见导航卫星组,在获得的可见导航卫星组中按照功率进一步筛选出功率较高者作为可用导航卫星组,再通过电离层延迟计算、对流层延迟层计算与多径效应计算修正高轨卫星接收到的可用导航卫星组中导航卫星的功率;最后再根据可用导航卫星发射天线方向图和高轨卫星接收天线方向图一起修正高轨卫星接收到的可用导航卫星组中导航卫星的功率,得到可用导航卫星组有效功率。
8.根据权利要求7所述的一种高轨卫星导航接收机的地面测试方法,其特征在于:
所述的可见导航卫星组的获得方法为:
建立高轨地球切线选星模型,当导航卫星相对高轨卫星的高度角与设置的屏蔽角满足以下公式时为导航卫星为可见星;
Figure FDA0003418056880000051
式中,θ为导航卫星相对高轨卫星的高度角,α为屏蔽角,为一设定值,Re表示地球半径,Xgeo、Ygeo、Zgeo表示高轨卫星在J2000坐标系下的三维坐标。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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