CN117406249B - 一种反无人机卫星导航设备及数据回放方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种反无人机卫星导航设备及数据回放方法。通过设置中频数据压缩模块对虚假导航数据生成模块所生成的虚假导航中频数据按照游程编码方法进行数据压缩，极大地减小虚假导航中频数据的数据量，再通过所设置的存储模块对压缩后的数据进行记录、存储，能够完整地保存全部的虚假导航中频数据。使得用户能够基于压缩后的数据完整地进行数据回放和分析，填补了当前对于多通道、大数据量的虚假导航中频数据不能进行有效存储的市场空缺。

Description

一种反无人机卫星导航设备及数据回放方法

技术领域

本申请涉及无人机技术领域，尤其涉及一种反无人机卫星导航设备及数据回放方法。

背景技术

随着小型旋翼无人机（以下简称无人机）在生产和生活中的日益普及，无人机在机场、城市内的违规、违法飞行问题日益突出。需要对违规的无人机进行迫降和控制，防止其进入到禁飞区。例如，可通过向无人机发送虚假导航信号以引导无人机飞出违禁区域。现有的反无人机设备，无法对大数据量的虚假导航信号进行实时记录。

上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种反无人机卫星导航设备及数据回放方法，旨在解决当前不能对虚假导航信号进行存储的技术问题。

为实现上述目的，本申请提供一种反无人机卫星导航设备，包括卫星导航接收机，用于接收无人机飞行区域的真实卫星导航信号并输出真实卫星导航信号参数和星历数据；虚假导航数据生成模块，与所述卫星导航接收机连接，用于根据所述真实卫星导航信号、所述星历数据和预设参数生成虚假导航中频数据，其中，所述虚假导航数据生成模块包括N个数据生成通道，一个所述数据生成通道对应生成一颗卫星的虚假导航中频数据，N为大于等于1的自然数且与卫星数量相同；中频数据压缩模块，与所述虚假导航数据生成模块连接，用于获取所述虚假导航中频数据并对所述虚假导航中频数据进行游程编码得到压缩导航中频数据；存储模块，与所述中频数据压缩模块连接，用于存储所述压缩导航中频数据，其中，所述存储模块包括2N个存储分区，第k个存储分区和第k+1个存储分区对应存储一颗卫星的所述虚假导航中频数据，k为小于2N的奇数。

可选地，所述压缩导航中频数据包括多个二进制序列编码值；所述中频数据压缩模块包括：多路中频数据压缩通道，与所述虚假导航数据生成模块中的数据生成通道对应连接，用于获取与其连接的数据生成通道输出的所述虚假导航中频数据，并对所述虚假导航中频数据进行游程编码得到多个二进制序列编码值；多路数据复选单元，与各所述中频数据压缩通道连接，用于响应仲裁控制信号选通一路中频数据压缩通道；写接口单元，与所述多路数据复选单元连接，用于响应所述仲裁控制信号将对应压缩通道中的预设数量的二进制序列编码值生成数据写入命令，其中，所述预设数量根据所述存储模块中的最小存储块的容量进行确定；仲裁单元，与所述多路数据复选单元和所述写接口单元分别连接，用于输出所述仲裁控制信号。

可选地，所述中频数据压缩模块包括2N个数据压缩通道，一路所述数据生成通道对应两路所述数据压缩通道。

可选地，所述中频数据压缩通道包括：串并转换单元，与对应所述数据生成通道连接，用于获取串行的虚假导航中频数据并转换成并行数据后输出；压缩前缓存单元，与所述串并转换单元连接，用于缓存并行的所述虚假导航中频数据并按照第一位宽输出待压缩编码数据；游程编码单元，与所述压缩前缓存单元连接，用于按照第二位宽获取虚假导航中频数据并进行游程编码输出多个第三位宽的所述二进制序列编码值，其中，所述第二位宽大于所述第三位宽；压缩后缓存单元，与所述游程编码单元连接，用于按照第二位宽缓存多个所述二进制序列编码值进行输出。

可选地，所述游程编码单元还用于：向所述压缩前缓存单元输出请求数据信号，并响应于所述压缩前缓存单元输出的第一数据传输握手信号缓存所述待压缩编码数据；以及，向所述压缩后缓存单元输出写入请求信号并响应于所述压缩后缓存单元输出的第二数据传输握手信号多次输出所述二进制序列编码值。

可选地，所述第一位宽与所述第二位宽相同。

可选地，所述游程编码单元包括：移位寄存器，与所述压缩前缓存单元连接，用于向所述压缩前缓存单元输出请求数据信号，以及响应所述压缩前缓存单元输出的第一数据传输握手信号缓存所述待压缩编码数据，并将所述待压缩编码数据依次移位输出；游程压缩序列寄存器，与所述移位寄存器连接，用于存储当前游程压缩二进制数；二进制数比较器，与所述移位寄存器和所述游程压缩序列寄存器分别连接，用于比较所述移位寄存器输出的当前比较数据以及所述游程压缩序列寄存器输出的当前游程压缩二进制数，并基于二者的比较结果调整所输出的新序列判决信号的状态值；游程计数器，与所述二进制数比较器连接，用于记录当前重复出现的二进制数的次数并响应所述新序列判决信号调整当前的计数值；移位计数器，与所述移位寄存器连接，用于记录所述移位寄存器中缓存的待压缩编码数据已经完成移位输出的次数；输出接口，分别连接所述游程压缩序列寄存器和所述游程计数器，用于基于当前游程压缩二进制数和所述游程计数器的计数值输出所述二进制序列编码值。

可选地，所述二进制数比较器还用于：当所述当前比较数据与当前游程压缩二进制数相同时，将所述新序列判决信号的状态值置为0；或者，当所述当前比较数据与所述当前游程压缩二进制数不同时，将所述新序列判决信号的状态值置为1；所述游程计数器还用于：当所述新序列判决信号为0时将计数值累计1，以及，当所述新序列判决信号为1时将计数值置为1。

可选地，所述游程编码单元还包括与所述游程计数器、所述移位寄存器、所述移位计数器、所述游程压缩序列寄存器、所述二进制数比较器和所述输出接口分别连接的压缩编码控制状态机，所述压缩编码控制状态机用于：在当前状态为初始状态S0时，控制所述二进制数比较器输出状态值为1的新序列判决信号，并跳转到请求输入状态S1；以及，在当前状态为请求输入状态S1时，清零所述移位寄存器，并控制所述移位寄存器发送所述请求数据信号；或者，当检测到所述第一数据传输握手信号为1时，跳转到等待输入状态S2；或者，当所述游程计数器的计数值不为0且所述压缩前缓存单元输出的第一状态信号为1时，跳转到计数完成状态S5；以及，在当前状态为等待输入状态S2时，控制所述移位寄存器停止发送所述请求数据信号，跳转到读取输入状态S8；以及，在当前状态为比较与计数状态S3时，控制所述二进制数比较器对所述当前比较数据以及当前游程压缩二进制数进行比较，以确认当前新输入数据是否属于当前正在编码的二进制连续序列，并基于比较结果调整输出至所述游程计数器和所述移位寄存器的所述新序列判决信号的状态值，跳转到移位状态S4；以及，在当前状态为移位状态S4时，若所述新序列判决信号为0且所述移位计数器的计数值不为目标值时，控制所述移位寄存器进行一次移位输出，并控制所述移位计数器的计数值累加1，跳转到比较与计数状态S3；或者，若所述新序列判决信号为0且所述移位计数器的计数值为目标值时，清零所述移位计数器，跳转到请求输入状态S1；或者，若所述新序列判决信号为1时，控制所述移位寄存器进行一次移位输出，跳转到计数完成状态S5，所述目标值根据所述移位寄存器的位宽进行确定；以及，在当前状态为计数完成状态S5时，控制所述输出接口将写入请求信号的状态值置为1且在所述第二数据传输握手信号的状态值为1时跳转到等待输出状态S6，或者，在所述第二数据传输握手信号的状态值为0时进行状态保持；以及，在当前状态为等待输出状态S6时，等待所述输出接口将所述二进制序列编码值写入到所述压缩后缓存单元，并将所述写入请求信号的状态值置为0，跳转到计数复位状态S7；以及，在当前状态为计数复位状态S7时，将所述游程计数器的计数值置为1，并在所述第一状态信号为1时跳转到初始状态S0或者在所述第一状态信号为0时跳转到计数状态S3；以及，在当前状态为读取输入状态S8时，控制所述移位寄存器从所述压缩前缓存单元中读取所述待压缩编码数据，并跳转到计数状态S3。

可选地，所述仲裁单元包括：时间片计数器，用于响应外部时钟进行计数累加，并在计数值溢出时输出循环移位使能信号；循环移位寄存器，与所述时间片计数器以及所述多路数据复选单元和所述写接口单元分别连接，用于响应所述循环移位使能信号将预设的初始值进行循环移位，并将当前值作为所述仲裁控制信号进行输出，其中，所述循环移位寄存器的宽度为N，初始值为1。

可选地，所述写接口单元包括写入控制子单元、初始化子单元、写入命令生成子单元和双路数据复选单元，所述写入控制子单元、所述双路数据复选单元均分别与所述初始化子单元和所述写入命令生成子单元连接，所述写入控制子单元还连接所述仲裁单元，所述写入命令生成子单元还连接所述多路数据复选单元，所述双路数据复选单元还连接所述存储模块；所述写入控制子单元用于在开机或复位时输出初始化控制信号以及响应于所述仲裁控制信号输出写入控制信号，所述初始化控制信号用于指示所述初始化子单元经由所述双路数据复选单元连通所述存储模块，所述写入控制信号用于指示所述写入命令生成子单元经由所述双路数据复选单元连通所述存储模块；所述初始化子单元用于响应所述初始化控制信号初始化所述存储模块并获取所述存储模块的ID；所述写入命令生成子单元用于确定写入地址，并响应于所述写入控制信号根据所述写入地址、所述存储模块的ID和m个二进制序列编码值生成写入命令，以单次将所述m个二进制序列编码值写入所述存储模块，其中，m为所述存储模块中的最小存储块的容量与所述二进制序列编码值的位宽之比。

可选地，所述存储模块包括2N个存储分区，第n个存储分区和第n+1个存储分区用于存储对应于同一数据生成通道的压缩导航中频数据，n为小于N的奇数；所述写入地址包括存储分区基址和写入偏移地址，所述存储分区基址根据所述仲裁控制信号和预设对应关系确定，其中，所述存储模块的存储分区基址与所述仲裁控制信号和所述中频数据压缩通道一一对应；所述写入偏移地址为单次压缩数据的大小与所述存储分区已经写入的压缩数据的次数之积。

此外，为实现上述目的，本申请还提供一种数据回放方法，应用于本申请任意实施例所述的反无人机卫星导航设备，所述方法包括：以二进制方式分别读取所述存储模块中的第一个存储分区和第二个存储中的压缩导航中频数据；采用游程解码算法对第一个存储分区和第二个存储分区的压缩导航中频数据进行游程解码，得到第一颗卫星的虚假导航中频数据；对所述存储模块的任意第n个存储分区和第n+1个存储分区重复执行读取操作和游程解码操作，直至读取完所述存储模块的全部存储分区，其中，n为小于N的奇数。

可选地，所述压缩导航中频数据包括多个二进制序列编码值，所述二进制序列编码值的位宽为16Bit；所述采用游程解码算法对第一个存储分区和第二个存储分区的压缩导航中频数据进行游程解码，得到第一颗卫星的虚假导航中频数据，包括：对第一存储分区的压缩导航中频数据和第二存储分区的压缩导航中频数据均多次重复执行读数据操作，直至读完两个存储分区的全部压缩导航中频数据，其中，所述读数据操作包括以二进制方式读取16Bit数据；对各16Bit数据重复执行数据恢复操作，其中，所述数据恢复操作包括以所述16Bit数据的低15位减1后的值作为次数对所述16Bit数据的最高位进行复制，得到一组二进制连续序列；先后依次将各组二进制连续序列写入文件，得到第一颗卫星的虚假导航中频数据。

本申请实施例提出的反无人机卫星导航设备及数据回放方法，通过设置中频数据压缩模块可对虚假导航中频数据进行压缩处理，极大地减小虚假导航中频数据的数据量，再通过所设置的存储模块对压缩后的数据进行记录、存储，能够完整地保存全部的虚假导航中频数据。并且本申请具体根据虚假导航中频数据的特点采用游程编码方式进行数据压缩，在减小虚假导航中频数据的数据量的同时，还保证了数据压缩的可靠性，使得用户能够基于压缩后的数据完整地进行数据回放和分析，填补了当前对于多通道、大数据量的虚假导航中频数据不能进行有效存储的市场空缺。

附图说明

图1为根据本申请一种实施方式的反无人机卫星导航设备的结构示意图；

图2为图1中的中频数据压缩模块的结构示意图；

图3为图2中的中频数据压缩通道的结构示意图；

图4为图3中的游程编码单元3013的结构示意图；

图5为根据本申请一种实施方式的压缩编码控制状态机的状态运转示意图；

图6为图2中仲裁单元的结构示意图；

图7为图2中写接口单元的结构示意图；

图8为根据本申请一种实施方式的存储模块的写入示意图；

图9为根据本申请一种实施方式的数据回放方法的流程图；

图10为根据本申请另一实施方式的数据回放方法的流程图；

附图标记：1、移位寄存器；2、游程压缩序列寄存器；3、二进制数比较器；4、游程计数器；5、移位计数器；6、输出接口；7、压缩编码控制状态机；100、卫星导航接收机；200、虚假导航数据生成模块；300、中频数据压缩模块；301、多路数据复选单元；302、仲裁单元；303、写接口单元；3011、串并转换单元；3012、压缩前缓存单元；3013、游程编码单元；3014、压缩后缓存单元；3021、时间片计数器；3022、循环移位寄存器；3031、写入控制子单元；3032、初始化子单元；3033、写入命令生成子单元；3034、双路数据复选单元；400、存储模块；500、射频发射模块。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

相关技术中，反无人机设备因为实时接收卫星信号，并且是多通道的卫星信号，导致虚假卫星导航信号的数量极大，如何有效地且无损地存储这些数据成为难题。有鉴于此，本申请提供一种反无人机卫星导航设备，该设备可以通过接收真实的卫星导航信号而生成虚假导航中频数据，该虚假导航中频数据被发射至无人机，从而引导无人机按照该虚假导航中频数据飞行至目标点。例如，在机场进行无人机飞行会影响航班的正常运行，在此情况下，基于本申请提供的反无人机卫星导航设备能够利用生成的虚假导航中频数据引导无人机飞行至远离航班运行的目标点，保证航班的正常运行。不仅如此，本申请提供的反无人机卫星导航设备还能够对生成的虚假导航中频数据进行压缩存储，能够完整地保存全部的虚假导航中频数据，进而能够进行数据分析和数据回放。下面结合附图对本申请反无人机卫星导航设备的结构及其工作原理作进一步分析。

图1为根据本申请一种实施方式的反无人机卫星导航设备的结构示意图，如图1所示，该反无人机卫星导航设备可以包括依次连接的卫星导航接收机100、虚假导航数据生成模块200、中频数据压缩模块300和存储模块400，其中，卫星导航接收机100可用于接收无人机飞行区域的真实卫星导航信号并输出真实卫星导航信号参数和星历数据；虚假导航数据生成模块200可用于根据真实卫星导航信号、星历数据和预设参数生成虚假导航中频数据，其中，虚假导航数据生成模块200包括N个数据生成通道，一个数据生成通道对应生成一颗卫星的虚假导航中频数据，N为大于等于1的自然数且与卫星数量相同；中频数据压缩模块300可用于获取虚假导航中频数据并对虚假导航中频数据进行游程编码得到压缩导航中频数据；存储模块400可用于存储压缩导航中频数据，其中，存储模块400包括2N个存储分区，第k个存储分区和第k+1个存储分区对应存储一颗卫星的虚假导航中频数据，k为小于2N的奇数。

本示例性实施例中，通过设置中频数据压缩模块300可对虚假导航中频数据进行压缩处理，极大地减小虚假导航中频数据的数据量，再通过所设置的存储模块400对压缩后的数据进行记录、存储，能够完整地保存全部的虚假导航中频数据。并且本申请具体根据虚假导航中频数据的特点采用游程编码方式进行数据压缩，在减小虚假导航中频数据的数据量的同时，还保证了数据压缩的可靠性，使得用户能够基于压缩后的数据完整地进行数据回放和分析，填补了当前对于多通道、大数据量的虚假导航中频数据不能进行有效存储的市场空缺。

具体地，如图1所示，本示例性实施例中，卫星导航接收机100接收真实卫星导航信号并进行卫星导航解算，向虚假导航数据生成模块200输出其解算得到的真实卫星导航信号参数和星历数据。真实卫星导航信号参数可以包括当前区域每一颗可见卫星的编号以及对应每一颗可见卫星的测距码相位、测距码多普勒频移、载波相位、载波多普勒频移。

虚假导航数据生成模块200可以包含N个数据生成通道，每个数据生成通道负责生成一颗卫星的虚假导航中频数据，每个数据生成通道使用一组信号生成参数生成虚假测距码与虚假载波，该组参数的初始值可以为真实卫星导航信号参数并根据用户输入进行参数调整，将虚假测距码、虚假载波与所述星历数据进行调制后得到虚假导航中频数据，将生成的虚假导航中频数据输出到中频数据压缩模块300。进一步的，本示例性实施例中，每个数据生成通道生成的虚假导航中频数据可以包含用于IQ调制的I路虚假导航中频数据和Q路虚假导航中频数据，虚假导航数据生成模块200将每个通道生成的I路虚假导航中频数据和Q路虚假导航中频数据均输入到中频数据压缩模块300进行数据压缩。

此外，如图1所示，本示例性实施例中，该反无人机卫星导航设备还可以包括与虚假导航数据生成模块200连接的射频发射模块500，虚假导航数据生成模块200将每个通道生成的I路虚假导航中频数据和Q路虚假导航中频数据发送到该射频发射模块500，射频发射模块500将接收到的虚假导航中频数据进行调制后生成虚假卫星导航信号发送至无人机，诱导无人机的机载卫星导航接收机100输出错误的定位结果，从而达成对违规、违飞的无人机进行控制、迫降及捕获。

本示例性实施例中，有鉴于所生成的虚假导航中频数据为二进制数，中频数据压缩模块300具体采用游程编码方法对虚假导航中频数据进行数据压缩而得到压缩导航中频数据，在减小数据量的同时，还保证了虚假导航中频数据得以被可靠压缩，后续用户能够基于所存储的压缩中频数据完整且不失真地恢复出虚假导航中频数据，满足用户进行数据分析的需求。当然，在其他实施例中，还可以通过其他的数据压缩方法来得到压缩导航中频数据，本示例性实施例仅以游程压缩编码方法为例进行示例性说明。

存储模块400包括2N个存储分区，第k个存储分区和第k+1个存储分区对应存储一颗卫星的虚假导航中频数据，换言之，两个连续的存储分区可以存储一颗卫星的虚假导航中频数据。例如，当k=1时，第一个存储分区和第二个存储分区可以用于分别存储第一颗卫星的I路虚假导航中频数据和Q路虚假导航中频数据，如此，第一个存储分区和第二个存储分区刚好可以对应存储第一颗卫星的两路虚假导航中频数据，如此进行，建立各存储分区与各卫星的虚假导航中频数据的对应关系，从而可以有效地从存储模块400中恢复得到各个卫星的虚假导航中频数据。有关存储模块400的数据写入方式具体可参见后续实施例的介绍，此处暂不展开。

应该理解的，本申请所述的某一结构A与另一结构B连接，可以是，结构A与结构B电性连接以使得结构A与结构B能够进行信号传输，这里所述的电性连接包括但不限于物理连接、通信连接等。

下面结合附图对中频数据压缩模块300作进一步介绍。

图2为图1中的中频数据压缩模块的结构示意图，如图2所示，本示例性实施例中，压缩导航中频数据可以包括多个二进制序列编码值，换言之，压缩导航中频数据由多个二进制序列编码值组成。中频数据压缩模块300可以包括在虚假导航数据生成模块200中的各数据生成通道的输出端依次连接的多路中频数据压缩通道、多路数据复选单元301、写接口单元303和仲裁单元302，仲裁单元302还与多路数据复选单元301连接，多路中频数据压缩通道可用于获取与其连接的数据生成通道输出的虚假导航中频数据，并对虚假导航中频数据进行游程编码得到多个二进制序列编码值；多路数据复选单元301可用于响应仲裁控制信号选通一路中频数据压缩通道；写接口单元303可用于响应仲裁控制信号将对应压缩通道中的预设数量的二进制序列编码值生成数据写入命令，其中，预设数量根据存储模块400中的最小存储块的容量进行确定；仲裁单元302可用于输出仲裁控制信号。

具体地，如图2所示，虚假导航数据生成模块200可以包括N个数据生成通道，相应地，中频数据压缩模块300可以包含2N个虚假导航中频数据压通道，数据生成通道产生的I路和Q路虚假导航中频数据分别送入2个中频数据压缩通道进行压缩，即每一个数据生成通道与两个中频数据压缩通道相对应，对应于同一个数据生成通道的两个中频数据压缩通道为一组中频数据压缩通道。例如，第1个数据生成通道将生成的I路虚假导航中频数据输出至第1路中频数据压缩通道且将生成的Q路虚假导航中频数据输出至第2路中频数据压缩通道，从而第1路中频数据压缩通道将第1个数据生成通道的I路虚假导航中频数据进行压缩编码得到第一颗卫星的I路压缩导航中频数据，第2路中频数据压缩通道将第1个数据生成通道的Q路虚假导航中频数据进行压缩编码得到第一颗卫星的Q路压缩导航中频数据。

如图2所示，中频数据压缩存储通道将输入的I路虚假导航中频数据或Q路虚假导航中频数据进行压缩后送入多路数据复选单元301，多路数据复选单元301根据仲裁单元302输出的仲裁控制信号将一组中频数据压缩通道输出的压缩导航中频数据输出到写接口单元303，由写接口单元303将数据写入存储模块400进行保存。写接口单元303根据存储模块400的数据存储方式将预设数量的二进制序列编码值一起生成数据写入命令，以向存储模块400一次写入多个二进制序列编码值。这里，单次写入的二进制序列编码值的数量根据存储模块400中的最小存储块的容量进行确定，例如，存储模块400为SD存储卡，SD存储卡的最小存储块的容量为512Byte，一个二进制序列编码值的位宽为16Bit，则写接口单元303单次可以写入256个二进制序列编码值。有关写接口单元303和仲裁单元302的具体结构及其工作原理可参见后续实施例的介绍，此处暂不展开。

图3为图2中的中频数据压缩通道的结构示意图，如图3所示，本示例性实施例中，中频数据压缩通道可以包括依次连接的串并转换单元3011、压缩前缓存单元3012、游程编码单元3013和压缩后缓存单元3014，串并转换单元3011可用于获取串行的虚假导航中频数据并转换成并行数据后输出；压缩前缓存单元3012可用于缓存并行的所述虚假导航中频数据并按照第一位宽输出待压缩编码数据in_data；游程编码单元3013可用于按照第二位宽获取虚假导航中频数据并进行游程编码输出多个第三位宽的所述二进制序列编码值，其中，所述第二位宽大于所述第三位宽；压缩后缓存单元3014可用于按照第二位宽缓存多个所述二进制序列编码值进行输出。

具体地，结合图2和图3，压缩前缓存单元3012和压缩后缓存单元3014例如均可以为FIFO（First Input First Output，先进先出）存储器，通过设置压缩前缓存单元3012和压缩后缓存单元3014可以解决数据输出速率不配的问题。串并转换单元3011将输入的I路中频数据或Q路中频数据转变为宽度为第一位宽的并行数据后存储到压缩前缓存单元3012中。本示例性实施例中，第一位宽与第二位宽可以相同，第三位宽小于第二位宽，例如第一位宽和第二位宽均可以为512Bit，第三位宽可以为16Bit。则，压缩前缓存单元3012即相当于是输出512Bit的待压缩编码数据in_data至游程编码单元3013，游程编码单元3013进行压缩编码后通过输出数据信号out_data每次输出16Bit的二进制序列编码值，进行多次输出，直至当前的待压缩编码数据in_data编码完成。当然在其他实施例中，第一位宽与第二位宽也可以不同，本申请不以此为限制。为方便说明，后续实施例仅以第一位宽和第二位宽均为512Bit为例进行示例性说明。此外，压缩前缓存单元3012和压缩后缓存单元3014均具有一定的深度，以能够缓存多个第一位宽的数据，例如，深度为1024，即可缓存1024个512Bit的数据。

如图3所示，本示例性实施例中，压缩前缓存单元3012和游程编码单元3013之间的数据交互方式为，游程编码单元3013向压缩前缓存单元3012输出请求数据信号rd_req，请求数据信号rd_req的状态值可以为1或0，当请求数据信号rd_req的状态值为1时游程编码单元3013请求从压缩前缓存单元3012中获取数据，压缩前缓存单元3012监测到请求数据信号rd_req为1且当前缓存有数据时，压缩编码前缓存单元向游程编码单元3013输出状态值为1的第一数据传输握手信号recv_ready，并同时输出待压缩编码数据in_data，当压缩前缓存单元3012向游程编码单元3013输出的第一状态信号end_stream变为1时，表示待压缩编码数据in_data是其缓存的最后一笔有效数据。

继续参考如图3，游程编码单元3013和压缩后缓存单元3014之间的数据交互方式为，压缩后缓存单元3014中存在剩余缓存空间时，向游程编码单元3013输出状态值为1的第二数据传输握手信号send_ready，游程编码单元3013监测到第二数据传输握手信号send_ready变为1时，向压缩后缓存单元3014输出状态值为1的写入请求信号wr_req，并通过输出宽度为16Bit的输出数据信号out_data向压缩编码后缓存单元输出压缩后的数据即输出二进制序列编码值。

本示例性实施例中的游程编码的原理是：对重复出现的数据类型进行计数，以{数据类型，计数值}替代原始数据达到压缩编码的效果，例如，二进制数据“111100001100”中存在4段连续的二进制数，每一段连续的二进制数称为一个二进制连续序列，根据游程压缩编码算法，该二进制数据压缩编码后的结果为{{1，4}，{0，4}，{1，2}，{0，2}}。为实现上述游程编码算法，需要不断地将新输入数据与当前游程编码数据进行比较，若相等则说明输入数据属于当前二进制连续序列，将游程计数值自加1，即序列长度计数值自加1；若不等，则说明输入数据不属于当前二进制连续序列，需开启新的序列，将游程计数值重置为1，且当前输入数据为新的二进制连续序列的第一个数据，后续输入的数据均与此数据进行比较。下面对游程编码的具体实现过程作进一步说明。

图4为图3中的游程编码单元的结构示意图，结合图2-图4，本示例性实施例中，游程编码单元3013可以包括压缩编码控制状态机7以及与其分别连接的移位寄存器1、游程压缩序列寄存器2、二进制数比较器3、游程计数器4、移位计数器5和输出接口6，其中，游程编码单元3013在压缩编码控制状态机7的控制下使用游程计数器4、移位寄存器1、移位计数器5、游程压缩序列寄存器2和二进制数比较器3进行I路或Q路虚假导航中频数据压缩，输出数据信号out_data的最高位为游程压缩序列寄存器2的值，余下为游程计数器4的值。

如图4所示，移位寄存器1与压缩前缓存单元3012连接，移位寄存器1可用于向压缩前缓存单元3012输出请求数据信号rd_req，以及响应压缩前缓存单元3012输出的第一数据传输握手信号recv_ready缓存待压缩编码数据in_data，并将待压缩编码数据in_data依次移位输出。具体而言，移位寄存器1在压缩编码控制状态机7的控制下输出状态值为1的请求数据信号rd_req，当请求数据信号rd_req和第一数据传输握手信号recv_ready同时为1时，移位寄存器1缓存压缩前缓存单元3012输出的待压缩编码数据in_data。这里，待压缩编码数据in_data即为游程压缩编码前的原始二进制数据，移位寄存器1将其寄存的最低位1bit数据不断移位输出到二进制数比较器3进行比较，以进行游程压缩编码。

游程压缩序列寄存器2与移位寄存器1连接，游程压缩序列寄存器2可用于存储当前游程压缩二进制数data_type并输出到二进制数比较器3，二进制数比较器3将其与由移位寄存器1输出的1bit数据进行比较，以确定当前输入数据是否属于当前二进制连续序列。当二进制数比较器3输出的新序列判决信号new_stream为1时，表示新输入数据不属于当前二进制连续序列，即开启新的二进制连续序列，需将移位寄存器1最低位1bit数据new_data存入游程压缩序列寄存器2，以便与后续新输入的数据进行比较。

二进制数比较器3与移位寄存器1和游程压缩序列寄存器2分别连接，二进制数比较器3主要是将移位寄存器1输出的当前比较数据new_data与游程压缩序列寄存器2输出的代表当前二进制连续序列的数据data_type进行比较，并基于二者的比较结果调整所输出的新序列判决信号new_stream的状态值，具体而言，当比较结果相等时，二进制数比较器3输出的新序列判决信号new_stream为0，表示新输入数据属于当前二进制连续序列，并控制游程计数器4的计数值自加1；当比较结果不相等时，表示新输入数据不属于当前二进制连续序列，即检测到一个新的二进制连续序列，二进制数比较器3输出的新序列判决信号new_stream为1，表示一个新的二进制连续序列开始，且控制游程计数器4的计数值重置为1。

游程计数器4与二进制数比较器3连接，游程计数器4主要用于记录当前重复出现的二进制数的次数，即游程计数器4的计数值反映了重复出现的相同二进制数据的次数，即为游程编码算法中的游程计数。游程计数器4根据二进制数比较器3输出的新序列判决信号new_stream的值来调整自身的计数值，当新序列判决信号new_stream为0时，游程计数器4的计数值自加1；当新序列判决信号new_stream为1时，游程计数器4的计数值重置为1。

移位计数器5与移位寄存器1连接，移位计数器5主要用于记录移位寄存器1中缓存的待压缩编码数据in_data已经完成移位输出的次数，即记录当前移位寄存器1已完成了多少次移位，例如，当待压缩编码数据in_data为512Bit时，则移位计数器5具体记录移位寄存器1中512bit数据已有多少bit数据在二进制数比较器3进行了比较，当计数值达到511时表示当前寄存器中的所有数据均已比较完毕，需要读取新的数据。

输出接口6分别连接游程压缩序列寄存器2和游程计数器4，输出接口6根据当前游程压缩二进制数data_type和游程计数器4的计数值输出二进制序列编码值，即二进制序列编码值的最高位为游程压缩序列寄存器2中存储的数据，二进制序列编码值的剩余位数为游程计数器4的值。

本示例性实施例中，游程计数器4的宽度为15 Bit，移位寄存器1的宽度为512Bit，移位计数器5的宽度为9Bit，游程压缩序列二进制数据寄存器宽度为1Bit，如此，使得输出接口6输出16Bit的二进制序列编码值。

图5为根据本申请一种实施方式的压缩编码控制状态机的状态运转示意图，如图5所示，本示例性实施例中，压缩编码控制状态机7可包含9个状态，分别是初始状态S0、请求输入状态S1、等待输入状态S2、数据比较与计数状态S3、移位状态S4、计数完成状态S5、等待输出状态S6、计数复位状态S7和读取输入状态S8。

结合图4和图5，游程编码单元3013在压缩编码控制状态机7的控制下进行中频数据压缩的具体原理如下：

开机或复位时，压缩编码控制状态机7为初始状态S0，在初始状态S0时，压缩编码控制状态机7控制二进制数比较器3输出的新序列判决信号new_stream的值为1，压缩编码控制状态机7由初始状态S0无条件跳转到请求输入状态S1。

请求输入状态S1的功能为控制移位寄存器1向压缩前缓存单元3012发出数据读取请求。当前状态为请求输入状态S1时，压缩编码控制状态机7将移位寄存器1计数值清零，控制移位寄存器1输出的请求数据信号rd_req由0变为1；当检测到压缩前缓存单元3012输出的第一数据传输握手信号recv_ready为1时，表示数据读取请求已发送完成，压缩编码控制状态机7由请求输入状态S1跳转到等待输入状态S2；否则当游程计数器4的计数值不为零且第一状态信号end_stream为1时，压缩编码控制状态机7由请求输入状态S1跳转到计数完成状态S5，否则继续保持在请求输入状态S1。

等待输入状态S2的功能为撤销移位寄存器1发出的数据读取请求。当前状态为等待输入状态S2时，压缩编码控制状态机7控制移位寄存器1输出的请求数据信号rd_req由1变为0，压缩编码控制状态机7由等待输入状态S2无条件跳转到读取输入状态S8，在读取输入状态S8等待移位寄存器1从压缩前缓存单元3012读取数据。

比较与计数状态S3的功能为将移位寄存器1新输入到二进制数据比较器的数据与游程压缩序列寄存器2中存储的数据进行比较，以确认新输入数据是否属于当前的二进制连续序列，并将判决结果以新序列判决信号new_stream输出到移位寄存器1和游程计数器4。当前状态为比较与计数状态S3时，若二进制数比较器3的比较结果为不相等，则输出的新序列判决信号new_stream置为1；若二进制数比较器3的比较结果为相等，则输出的新序列判决信号new_stream置为0。压缩编码控制状态机7由比较与计数状态S3无条件跳转到移位状态S4。

移位状态S4的功能为控制移位寄存器1移位输出1bit新数据到二进制数据比较器，并控制移位计数器5的计数值自加1。当前状态为移位状态S4时，若新序列判决信号new_stream为0且移位计数器5计数值不等于目标值时（目标值由移位寄存器1的宽度减1得到，例如，当移位寄存器1的宽度为512Bit时，则目标值即为511），压缩编码控制状态机7控制移位寄存器1右移1bit，右移出的1bit数据即为输出到二进制数据比较器的当前比较数据new_data，并控制移位计数器5计数值加1，压缩编码控制状态机7由移位状态S4跳转到比较与计数状态S3；若新序列判决信号new_stream为0且移位计数器5计数值等于511时，压缩编码控制状态机7将移位计数器5的计数值清零，并由移位状态S4跳转到请求输入状态S1；若新序列判决信号new_stream为1，压缩编码控制状态机7控制移位寄存器1右移1bit，并将移位计数器5的计数值清零，由移位状态S4跳转到计数完成状态S5。

计数完成状态S5的功能为在检测到新的二进制连续序列时，将当前二进制序列的游程编码结果输出到压缩后缓存单元3014。当前状态为计数完成状态S5时，压缩编码控制状态机7将输出接口6输出到压缩后缓存单元3014的写入请求信号wr_req置为1；当压缩后缓存单元3014向游程编码单元3013输出的第二数据传输握手信号send_ready和写入请求信号wr_req同时为1时，表示完成写入请求握手，压缩编码控制状态机7由计数完成状态S5跳转到等待输出状态S6，否则继续保持在计数完成状态S5直到第二数据传输握手信号send_ready信号变为1。

等待输出状态S6的功能为等待输出接口6将压缩编码结果即压缩得到的二进制序列编码值写入到压缩后缓存单元3014，压缩编码结果包括当前游程计数器4的计数值以及游程压缩序列寄存器2中存储的数据。当前状态为等待输出状态S6时，压缩编码控制状态机7将写入请求信号wr_req由1变为0，并由等待输出状态S6无条件跳转到计数复位状态S7。

计数复位状态S7的功能为将游程计数器4计数值置1，以开始新的二进制连续序列的计数。当前状态为计数复位状态S7时，压缩编码控制状态机7将游程计数器4计数值置1，此时，若是第一状态信号end_stream为1，表示压缩前缓存单元3012的所有数据发送完毕，压缩编码控制状态机7由计数复位状态S7跳转到初始状态S0，否则压缩编码控制状态机7跳转到比较与计数状态S3以继续进行游程压缩编码。

读取输入状态S8的功能为等待移位寄存器1从压缩前缓存单元3012读取数据。当前状态为读取输入状态S8时，压缩编码控制状态机7将待压缩编码数据in_data输入到移位寄存器1中，并由读取输入状态S8无条件跳转到比较与计数状态S3。

下面对仲裁单元302以及在仲裁单元302的控制下向存储模块400写数据的原理作进一步介绍。

本示例性实施例中，仲裁单元302使用时间片轮转的仲裁方式，平等地将一定时间等分为N份时间片，N个时间片与N个数据生成通道一一对应，进而与2N组中频数据压缩通道一一对应，在每一个时间片内，仲裁单元302向多路数据复选单元301和写接口单元303分别输出与时间片对应的仲裁控制信号，多路数据复选单元301根据仲裁控制信号将某一组中频数据压缩通道与写接口单元303连通，写接口单元303根据仲裁控制信号确定写入存储模块400的基地址。

图6为图2中仲裁单元的结构示意图，如图2和图6所示，仲裁单元302可以包括时间片计数器3021和循环移位寄存器3022，时间片计数器3021可用于响应外部时钟进行计数累加，并在计数值溢出时输出循环移位使能信号；循环移位寄存器3022与时间片计数器3021以及多路数据复选单元301和写接口单元303分别连接，循环移位寄存器3022可用于响应循环移位使能信号将预设的初始值进行循环移位，并将当前值作为仲裁控制信号进行输出，其中，循环移位寄存器3022的宽度为N，初始值为1。

具体地，时间片计数器3021的初始值为零，时间片计数器3021在外部时钟信号驱动下自加1，当计数值溢出时向循环移位寄存器3022输出循环移位使能信号。循环移位寄存器3022宽度为N，初始值为1，循环移位寄存器3022在循环移位使能信号的驱动下循环移位。循环移位寄存器3022的值为仲裁控制信号，因其值中只有1位为1，即可选通N个数据生成通道所各自对应的两个中频数据压缩通道。

仲裁控制信号为仲裁单元302中循环移位寄存器3022的值，例如，当循环移位寄存器3022的值为{1，0，0，…，N}时，表示当前选通第一组中频数据压缩通道；循环移位1次后，仲裁控制信号变为{0，1，0，…，N}，表示当前选通第二组中频数据压缩通道。

图7为图2中写接口单元的结构示意图，如图7所示，本示例性实施例中，写接口单元303可以包括初始化子单元3032、写入命令生成子单元3033、双路数据复选单元3034和写入控制子单元3031，写入控制子单元3031、双路数据复选单元3034均分别与初始化子单元3032和写入命令生成子单元3033连接，写入控制子单元3031还连接仲裁单元302，写入命令生成子单元3033还连接多路数据复选单元301，双路数据复选单元3034还连接存储模块400；写入控制子单元3031可用于在开机或复位时输出初始化控制信号以及响应于仲裁控制信号输出写入控制信号，初始化控制信号用于指示初始化子单元3032经由双路数据复选单元3034连通存储模块400，写入控制信号用于指示写入命令生成子单元3033经由双路数据复选单元3034连通存储模块400；初始化子单元3032可用于响应初始化控制信号初始化存储模块400并获取存储模块400的ID；写入命令生成子单元3033可用于确定写入地址，并响应于写入控制信号根据写入地址、存储模块400的ID和m个二进制序列编码值生成写入命令，以单次将m个二进制序列编码值写入存储模块400，其中，m为存储模块400中的最小存储块的容量与二进制序列编码值的位宽之比。

其中，写入控制子单元3031生成初始化控制信号，在开机或复位后将双路数据复选单元3034选通为初始化子单元3032与存储模块400连通，并控制初始化子单元3032对存储模块400进行初始化。举例而言，存储模块400可以为SD存储卡，则写入控制子单元3031可以控制初始化子单元3032按照SD存储卡标准协议中规定的初始化流程与SD存储卡进行通信，并获得SD存储卡的ID。

然后，写入控制子单元3031在仲裁控制信号的控制下生成写入控制信号，将双路数据复选单元3034选通为写入命令生成子单元3033与存储模块400连通，写入控制子单元3031通过多路数据复选单元301获取压缩导航中频数据，并依据规定的写命令格式将压缩导航中频数据写入存储模块400。举例而言，存储模块400可以为SD存储卡，写入控制子单元3031依据SD存储卡标准协议中规定的写命令格式，使用SD存储卡的ID、经由多路数据复选单元301获取的m个二进制序列编码值以及计算得到的写入地址构造SD存储卡写入命令，通过双路数据复选单元3034发送到SD存储卡以完成将压缩导航中频数据存入SD存储卡。m为存储模块400中的最小存储块的容量与二进制序列编码值的位宽之比，例如，SD存储卡的最小存储块的容量为512Byte，一个二进制序列编码值的位宽为16Bit，则m为256，即写接口单元303单次可以写入256个二进制序列编码值，换言之，每次写入SD存储卡的压缩数据大小为512 Byte。

图8为根据本申请一种实施方式的存储模块的写入示意图，因为SD存储卡具有存储容量大且携带方便的优点，本示例性实施例仅以SD存储卡为例进行示例性说明。如图8所示，SD存储卡可以包括2N个存储分区，第n个存储分区和第n+1个存储分区用于存储对应于同一数据生成通道的压缩导航中频数据，n为小于N的奇数；写入地址包括存储分区基址和写入偏移地址，存储分区基址根据仲裁控制信号和预设对应关系确定，其中，SD存储卡的存储分区基址与仲裁控制信号和中频数据压缩通道一一对应；写入偏移地址为单次压缩数据的大小与存储分区已经写入的压缩数据的次数之积。

具体地，SD存储卡的写入地址为存储分区基址与写入偏移地址之和。每个存储分区的首地址即为该存储分区的基址。存储分区基址可根据仲裁控制信号查询存储分区基址表得到。存储分区基址表的计算方法为：SD存储卡的存储空间平均分为2N个存储分区，每个存储分区分配给1个中频数据压缩通道用以存储数据，两个中频数据压缩通道即一组中频数据压缩通道占用2个连续存储分区，前一个存储分区存储压缩后的I路虚假导航中频数据，后一个存储分区存储压缩后的Q路虚假导航中频数据。

例如，SD存储卡的容量为32GByte，共有4个数据生成通道，即8个中频数据压缩通道，每个存储分区大小为4GByte，则存储分区基址表如下所示：

写入偏移地址的计算方法为：写入控制子单元3031内可包含2N个写入次数计数器，每个写入次数计数器对应一个中频数据压缩通道，写入次数计数器的初始值均为0，根据仲裁控制信号向某个存储分区写入一次512Byte数据后对应写入次数计数器的计数值自加1，存储分区的写入偏移地址为对应写入次数计数器的计数值乘以512 Byte。

综上，本申请实施例提供的反无人机卫星导航设备，具体提供了对于虚假导航中频数据的压缩方法和存储方法的硬件实现，通过进行数据压缩，减少了所需要存储的虚假导航中频数据的数据量，从而能够在有限的存储空间下存储更长时间的中频数据。通过所设计的写接口单元303将待存储的压缩导航中频数据写入SD存储卡，具有使用方便、存储成本低廉的优点。

此外，在上述实施例的基础上，本申请还提供一种数据回放方法，图9为根据本申请一种实施方式的数据回放方法的流程图，该数据回放方法可用于对上述任意实施例提供的反无人机卫星导航设备存储的数据进行数据读取，以实现对所生成的虚假导航中频数据进行回放。如图9所示，该方法可以包括如下步骤：

S110、以二进制方式分别读取存储模块400中的第一个存储分区和第二个存储中的压缩导航中频数据；

S120、采用游程解码算法对第一个存储分区和第二个存储分区的压缩导航中频数据进行游程解码，得到第一颗卫星的虚假导航中频数据；

S130、对存储模块400的任意第n个存储分区和第n+1个存储分区重复执行读取操作和游程解码操作，直至读取完存储模块400的全部存储分区，其中，n为小于N的奇数。

其中，步骤S110是要分别先读出存储模块400的前两个存储分区中的压缩数据，而如上文所述，存储模块400的第一个存储分区存储的为第一颗卫星的I路虚假导航中频数据所对应的压缩数据，第二存储分区存储的为第一颗卫星的Q路虚假导航中频数据所对应的压缩数据，如此，本步骤相当于是读取到了对应于第一颗卫星的虚假导航中频数据。

步骤S120是要通过游程解码算法对读出的第一颗卫星的I路压缩中频数据和Q路压缩中频数据进行解压而得到第一卫星的完整的虚假导航中频数据。如上文所述，压缩导航中频数据包括多个二进制序列编码值，下面以二进制序列编码值的位宽为16Bit为例进行示例性说明。图10为根据本申请另一实施方式的数据回放方法的流程图，如图10所示，在示例性实施例中，步骤S120具体可以包括：

S121、对第一存储分区的压缩导航中频数据和第二存储分区的压缩导航中频数据均多次重复执行读数据操作，直至读完两个存储分区的全部压缩导航中频数据，其中，读数据操作包括以二进制方式读取16Bit数据。

S122、对各16Bit数据重复执行数据恢复操作，其中，数据恢复操作包括以16Bit数据的低15位减1后的值作为次数对16Bit数据的最高位进行复制，得到一组二进制连续序列。例如，假设读取的16 Bit数据为0x8003，即最高位为1，低15位减1后的值为2，则解压后的二进制序列为111。

S123、先后依次将各组二进制连续序列写入文件，得到第一颗卫星的虚假导航中频数据。

如此，再通过步骤S130重复执行步骤S110中的数据读取操作和步骤S120中的游程解码操作直至存储模块400的全部存储分区的数据均被读出并解压，从而得到所存储的各个卫星的虚假导航中频数据，从而能够完整地回放各个通道生成的完整中频数据。

本申请提供的数据回放方法，能够完整地读取出所存储的压缩导航中频数据，并对读出的压缩数据进行游程解码而得到虚假导航中频数据，满足了用户和研发人员获取虚假导航中频数据的需求。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种反无人机卫星导航设备，其特征在于，包括：

卫星导航接收机，用于接收无人机飞行区域的真实卫星导航信号并输出真实卫星导航信号参数和星历数据；

虚假导航数据生成模块，与所述卫星导航接收机连接，用于根据所述真实卫星导航信号、所述星历数据和预设参数生成虚假导航中频数据，其中，所述虚假导航数据生成模块包括N个数据生成通道，一个所述数据生成通道对应生成一颗卫星的虚假导航中频数据，N为大于等于1的自然数且与卫星数量相同；

中频数据压缩模块，与所述虚假导航数据生成模块连接，用于获取所述虚假导航中频数据并对所述虚假导航中频数据进行游程编码得到压缩导航中频数据；

存储模块，与所述中频数据压缩模块连接，用于存储所述压缩导航中频数据，其中，所述存储模块包括2N个存储分区，第k个存储分区和第k+1个存储分区对应存储一颗卫星的所述虚假导航中频数据，k为小于2N的奇数；

其中，所述压缩导航中频数据包括多个二进制序列编码值；所述中频数据压缩模块包括：

多路中频数据压缩通道，与所述虚假导航数据生成模块中的数据生成通道对应连接，用于获取与其连接的数据生成通道输出的所述虚假导航中频数据，并对所述虚假导航中频数据进行游程编码得到多个二进制序列编码值；

多路数据复选单元，与各所述中频数据压缩通道连接，用于响应仲裁控制信号选通一路中频数据压缩通道；

写接口单元，与所述多路数据复选单元连接，用于响应所述仲裁控制信号将对应压缩通道中的预设数量的二进制序列编码值生成数据写入命令，其中，所述预设数量根据所述存储模块中的最小存储块的容量进行确定；

仲裁单元，与所述多路数据复选单元和所述写接口单元分别连接，用于输出所述仲裁控制信号。

2.根据权利要求1所述的反无人机卫星导航设备，其特征在于，所述中频数据压缩模块包括2N个数据压缩通道，一路所述数据生成通道对应两路所述数据压缩通道。

3.根据权利要求1所述的反无人机卫星导航设备，其特征在于，所述中频数据压缩通道包括：

串并转换单元，与对应所述数据生成通道连接，用于获取串行的虚假导航中频数据并转换成并行数据后输出；

压缩前缓存单元，与所述串并转换单元连接，用于缓存并行的所述虚假导航中频数据并按照第一位宽输出待压缩编码数据；

游程编码单元，与所述压缩前缓存单元连接，用于按照第二位宽获取虚假导航中频数据并进行游程编码输出多个第三位宽的所述二进制序列编码值，其中，所述第二位宽大于所述第三位宽；

压缩后缓存单元，与所述游程编码单元连接，用于按照第二位宽缓存多个所述二进制序列编码值进行输出。

4.根据权利要求3所述的反无人机卫星导航设备，其特征在于，所述游程编码单元还用于：

向所述压缩前缓存单元输出请求数据信号，并响应于所述压缩前缓存单元输出的第一数据传输握手信号缓存所述待压缩编码数据；以及，向所述压缩后缓存单元输出写入请求信号并响应于所述压缩后缓存单元输出的第二数据传输握手信号多次输出所述二进制序列编码值。

5.根据权利要求3所述的反无人机卫星导航设备，其特征在于，所述第一位宽与所述第二位宽相同。

6.根据权利要求3所述的反无人机卫星导航设备，其特征在于，所述游程编码单元包括：

移位寄存器，与所述压缩前缓存单元连接，用于向所述压缩前缓存单元输出请求数据信号，以及响应所述压缩前缓存单元输出的第一数据传输握手信号缓存所述待压缩编码数据，并将所述待压缩编码数据依次移位输出；

游程压缩序列寄存器，与所述移位寄存器连接，用于存储当前游程压缩二进制数；

二进制数比较器，与所述移位寄存器和所述游程压缩序列寄存器分别连接，用于比较所述移位寄存器输出的当前比较数据以及所述游程压缩序列寄存器输出的当前游程压缩二进制数，并基于二者的比较结果调整所输出的新序列判决信号的状态值；

游程计数器，与所述二进制数比较器连接，用于记录当前重复出现的二进制数的次数并响应所述新序列判决信号调整当前的计数值；

移位计数器，与所述移位寄存器连接，用于记录所述移位寄存器中缓存的待压缩编码数据已经完成移位输出的次数；

输出接口，分别连接所述游程压缩序列寄存器和所述游程计数器，用于基于当前游程压缩二进制数和所述游程计数器的计数值输出所述二进制序列编码值。

7.根据权利要求6所述的反无人机卫星导航设备，其特征在于，所述二进制数比较器还用于：当所述当前比较数据与当前游程压缩二进制数相同时，将所述新序列判决信号的状态值置为0；或者，当所述当前比较数据与所述当前游程压缩二进制数不同时，将所述新序列判决信号的状态值置为1；

所述游程计数器还用于：当所述新序列判决信号为0时将计数值累计1，以及，当所述新序列判决信号为1时将计数值置为1。

8.根据权利要求6所述的反无人机卫星导航设备，其特征在于，所述游程编码单元还包括与所述游程计数器、所述移位寄存器、所述移位计数器、所述游程压缩序列寄存器、所述二进制数比较器和所述输出接口分别连接的压缩编码控制状态机，所述压缩编码控制状态机用于：

在当前状态为初始状态S0时，控制所述二进制数比较器输出状态值为1的新序列判决信号，并跳转到请求输入状态S1；以及，

在当前状态为请求输入状态S1时，清零所述移位寄存器，并控制所述移位寄存器发送所述请求数据信号；或者，当检测到所述第一数据传输握手信号为1时，跳转到等待输入状态S2；或者，当所述游程计数器的计数值不为0且所述压缩前缓存单元输出的第一状态信号为1时，跳转到计数完成状态S5；以及，

在当前状态为等待输入状态S2时，控制所述移位寄存器停止发送所述请求数据信号，跳转到读取输入状态S8；以及，

在当前状态为比较与计数状态S3时，控制所述二进制数比较器对所述当前比较数据以及当前游程压缩二进制数进行比较，以确认当前新输入数据是否属于当前正在编码的二进制连续序列，并基于比较结果调整输出至所述游程计数器和所述移位寄存器的所述新序列判决信号的状态值，跳转到移位状态S4；以及，

在当前状态为移位状态S4时，若所述新序列判决信号为0且所述移位计数器的计数值不为目标值时，控制所述移位寄存器进行一次移位输出，并控制所述移位计数器的计数值累加1，跳转到比较与计数状态S3；或者，若所述新序列判决信号为0且所述移位计数器的计数值为目标值时，清零所述移位计数器，跳转到请求输入状态S1；或者，若所述新序列判决信号为1时，控制所述移位寄存器进行一次移位输出，跳转到计数完成状态S5，所述目标值根据所述移位寄存器的位宽进行确定；以及，

在当前状态为计数完成状态S5时，控制所述输出接口将写入请求信号的状态值置为1且在第二数据传输握手信号的状态值为1时跳转到等待输出状态S6，或者，在所述第二数据传输握手信号的状态值为0时进行状态保持；以及，

在当前状态为等待输出状态S6时，等待所述输出接口将所述二进制序列编码值写入到所述压缩后缓存单元，并将所述写入请求信号的状态值置为0，跳转到计数复位状态S7；以及，

在当前状态为计数复位状态S7时，将所述游程计数器的计数值置为1，并在所述第一状态信号为1时跳转到初始状态S0或者在所述第一状态信号为0时跳转到计数状态S3；以及，

在当前状态为读取输入状态S8时，控制所述移位寄存器从所述压缩前缓存单元中读取所述待压缩编码数据，并跳转到计数状态S3。

9.根据权利要求1所述的反无人机卫星导航设备，其特征在于，所述仲裁单元包括：

时间片计数器，用于响应外部时钟进行计数累加，并在计数值溢出时输出循环移位使能信号；

循环移位寄存器，与所述时间片计数器以及所述多路数据复选单元和所述写接口单元分别连接，用于响应所述循环移位使能信号将预设的初始值进行循环移位，并将当前值作为所述仲裁控制信号进行输出，其中，所述循环移位寄存器的宽度为N，初始值为1。

10.根据权利要求1所述的反无人机卫星导航设备，其特征在于，所述写接口单元包括写入控制子单元、初始化子单元、写入命令生成子单元和双路数据复选单元，所述写入控制子单元、所述双路数据复选单元均分别与所述初始化子单元和所述写入命令生成子单元连接，所述写入控制子单元还连接所述仲裁单元，所述写入命令生成子单元还连接所述多路数据复选单元，所述双路数据复选单元还连接所述存储模块；

所述写入控制子单元用于在开机或复位时输出初始化控制信号以及响应于所述仲裁控制信号输出写入控制信号，所述初始化控制信号用于指示所述初始化子单元经由所述双路数据复选单元连通所述存储模块，所述写入控制信号用于指示所述写入命令生成子单元经由所述双路数据复选单元连通所述存储模块；

所述初始化子单元用于响应所述初始化控制信号初始化所述存储模块并获取所述存储模块的ID；

所述写入命令生成子单元用于确定写入地址，并响应于所述写入控制信号根据所述写入地址、所述存储模块的ID和m个二进制序列编码值生成写入命令，以单次将所述m个二进制序列编码值写入所述存储模块，其中，m为所述存储模块中的最小存储块的容量与所述二进制序列编码值的位宽之比。

11.根据权利要求10所述的反无人机卫星导航设备，其特征在于，所述存储模块包括2N个存储分区，第n个存储分区和第n+1个存储分区用于存储对应于同一数据生成通道的压缩导航中频数据，n为小于N的奇数；

所述写入地址包括存储分区基址和写入偏移地址，所述存储分区基址根据所述仲裁控制信号和预设对应关系确定，其中，所述存储模块的存储分区基址与所述仲裁控制信号和所述中频数据压缩通道一一对应；

所述写入偏移地址为单次压缩数据的大小与所述存储分区已经写入的压缩数据的次数之积。

12.一种数据回放方法，应用于权利要求1-11任一项所述的反无人机卫星导航设备，其特征在于，所述方法包括：

以二进制方式分别读取所述存储模块中的第一个存储分区和第二个存储中的压缩导航中频数据；

采用游程解码算法对第一个存储分区和第二个存储分区的压缩导航中频数据进行游程解码，得到第一颗卫星的虚假导航中频数据；

对所述存储模块的任意第n个存储分区和第n+1个存储分区重复执行读取操作和游程解码操作，直至读取完所述存储模块的全部存储分区，其中，n为小于N的奇数。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述压缩导航中频数据包括多个二进制序列编码值，所述二进制序列编码值的位宽为16Bit；所述采用游程解码算法对第一个存储分区和第二个存储分区的压缩导航中频数据进行游程解码，得到第一颗卫星的虚假导航中频数据，包括：

对第一存储分区的压缩导航中频数据和第二存储分区的压缩导航中频数据均多次重复执行读数据操作，直至读完两个存储分区的全部压缩导航中频数据，其中，所述读数据操作包括以二进制方式读取16Bit数据；

对各16Bit数据重复执行数据恢复操作，其中，所述数据恢复操作包括以所述16Bit数据的低15位减1后的值作为次数对所述16Bit数据的最高位进行复制，得到一组二进制连续序列；

先后依次将各组二进制连续序列写入文件，得到第一颗卫星的虚假导航中频数据。