基本信息
- 項目名稱：
- 高動態(tài)北斗/GPS衛(wèi)星信號模擬器
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 高動態(tài)北斗/GPS衛(wèi)星信號模擬器是一種能夠在室內(nèi)產(chǎn)生高動態(tài)情況下接收機接收到的衛(wèi)星信號的電子設備。借助該設備，用戶可以在室內(nèi)實時模擬飛機、火箭、導彈、衛(wèi)星等高動態(tài)載體在飛行中接收到的北斗/GPS衛(wèi)星信號，是研制和開發(fā)各種軍用接收機的關鍵設備;同時對北斗導航系統(tǒng)驗證具有重要意義。
- 詳細介紹：
- 高動態(tài)北斗/GPS衛(wèi)星信號模擬器采用先進的高動態(tài)信號模擬算法，可以模擬各種動態(tài)場景，主機采用大規(guī)模現(xiàn)場可編程門陣列器件（FPGA）和高速數(shù)字信號處理器（DSP）實現(xiàn)，用戶可根據(jù)測試要求，靈活配置各種仿真參數(shù)，實時模擬北斗/GPS衛(wèi)星信號。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 關鍵技術? 高精度信號延遲技術 高動態(tài)載波相位控制技術 載波和碼相位同步技術 高精度載波NCO和碼NCO實現(xiàn)技術 多路、多導航系統(tǒng)信號同步技術 主要技術指標 1、 信號類型 北斗B1頻點民用導航信號（12通道） GPSL1頻點民用導航信號（12通道） 2、 信號精度偽距精度： ±0.01m（RMS）（動態(tài)小于45m/s2 /50m/s3） ±0.02m（RMS）（動態(tài)小于450m/s2 /500m/s3） 偽距變化率： ±0.01m/s（RMS）（動態(tài)小于45m/s2 /50m/s3） ±0.02m/s（RMS）（動態(tài)小于45m/s2 /50m/s3） 偽距變化精度：±0.01m（RMS） 載波相位變化精度：±0.01m（RMS） 偽距變化范圍： ±1s 信號電平標稱值：-90dBm 信號電平范圍： ±20dB 信號電平分辨率：0.2dB 3、 動態(tài)參數(shù)速度、加速度、加加速度參數(shù)滿足車載、船載、彈載、星載等動態(tài)應用。
科學性、先進性
- 目前我國的北斗導航系統(tǒng)還處于建設中。高動態(tài)北斗/GPS衛(wèi)星信號模擬器可以在北斗導航系統(tǒng)建設前完成對北斗接收機設備的研制；通過同時模擬北斗、GPS兩種不同體制的導航信號，從信號體制、信號接收角度驗證系統(tǒng)間的兼容性和互操作性；評估載體運動過程中接收到的各種信號，以驗證和考核導航信號體制設計的合理性；為導航電文格式設計研究和驗證提供輸入電文。本作品采用DSP+FPGA平臺產(chǎn)生數(shù)字中頻信號，可以不依賴于計算機獨立運行，便于攜帶，信號精度高，穩(wěn)定度好，載體運動方式可選擇性大，GPS信號生成，利用相同高性能接收機，與國外斯伯倫模擬器GNSS8000系列進行高動態(tài)性能比較，精度誤差和穩(wěn)定度在一個數(shù)量級，達到國際先進水平。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 2010年中國國際高新技術成果交易會展示 2011年廣西區(qū)“挑戰(zhàn)杯”一等獎
作品所處階段
- 單GPS模擬器處于生產(chǎn)階段 北斗/GPS模擬器處于中期測試階段
技術轉(zhuǎn)讓方式
- 專利
作品可展示的形式
- 實物產(chǎn)品
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 高動態(tài)北斗/GPS衛(wèi)星信號模擬器使用簡單，攜帶方便，預設一個靜態(tài)場景和一個動態(tài)場景，用戶也可通過設定相關場景參數(shù)實現(xiàn)場景生成。通過簡單升級即可實現(xiàn)GLONASS、伽利略衛(wèi)星信號生成。該產(chǎn)品適合高校、研究所研制各種高性能北斗/GPS接收機，為多用途北斗/GPS接收機方案驗證可行性，以及導彈部隊的日常模擬訓練，隨著我國自主研制的“北斗”衛(wèi)星導航系統(tǒng)投入應用，北斗民用接收機的提前研制能夠加快我國導航事業(yè)產(chǎn)業(yè)化，對推動北斗接收機在全國范圍內(nèi)的應用具有促進作用。北斗模擬器的研制成功加快了北斗接收機的投入市場的速度，具有很強的經(jīng)濟效益。
同類課題研究水平概述
- 隨著RNSS系統(tǒng)建設和應用的日益廣泛，對衛(wèi)星導航信號模擬源的研究和應用需求也處于不斷的升溫之中。由于衛(wèi)星導航信號模擬源是衛(wèi)星導航系統(tǒng)和各種接收設備（尤其是高動態(tài)接收機）研制的關鍵儀器，一直受到軍事和工業(yè)部分的關注。國外較早開展了相關技術研究，其中以GPS模擬源最為成熟，并已研制出多種型號的衛(wèi)星導航RF信號模擬源并投入使用，如美國Stanford Telecom公司的STEL-9200，CAST公司的1000、2000、4000系列，英國SPIRENT公司的STR4750、STR4760、GSS7700系列等。這些模擬源有單通道和多通道之分，結(jié)構(gòu)多采用計算機加獨立儀器機箱或計算機加插卡板的形式，具有交互式的圖形界面，允許用戶對仿真中所用的各種參數(shù)進行設置和修改，有的模擬源還能專門模擬各種環(huán)境和人為的干擾信號。經(jīng)過幾代產(chǎn)品更新，國外GPS衛(wèi)星信號模擬源功能日臻完善，性能更加先進，不僅可以模擬單點定位衛(wèi)星信號，還可以模擬差分信號、姿態(tài)測量信號，有的還具有完全的星基增強系統(tǒng)功能(如WAAS)。多體制衛(wèi)星導航信號模擬源涉及的技術難度大，又國外對模擬源研制核心技術都嚴格保密，公開發(fā)表的技術文獻很少，這在一定程度上制約了我國RNSS衛(wèi)星導航信號模擬源在國防領域的應用，不利于我國高性能COMPASS系統(tǒng)的建設和高動態(tài)接收設備的研制。但是由于國防現(xiàn)代化的需要，衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)也隨之蓬勃發(fā)展，國內(nèi)越來越多從事衛(wèi)星導航模擬源研制的企業(yè)和科研院。其中，國內(nèi)GPS信號模擬源有較為成熟的產(chǎn)品，如北京航空航天大學、國防科技大學、東方聯(lián)星、石家莊中國電子科技集團公司第54。這些單位研制的多通道GPS信號模擬源，可以模擬所有可視GPS衛(wèi)星的星座，模擬GPS衛(wèi)星的運動狀態(tài)和用戶接收機的運動狀態(tài)，實時產(chǎn)生全功能的GPS衛(wèi)星信號，用戶測試靜態(tài)和動態(tài)接收機的相關參數(shù)。另外，航天恒星科技股份有限公司的GPS/GLONASS導航信號源產(chǎn)品正處在研發(fā)階段。從國內(nèi)市場現(xiàn)狀上看，國內(nèi)目前沒有自主研發(fā)的多體制導航信號模擬源，由于各個導航信號系統(tǒng)的信號頻段、帶寬、碼速率、電文格式等存在較大差異，要研發(fā)多體制高性能導航信號模擬源，關鍵是突破其信號模擬技術 、多體制信號源同步實現(xiàn)技術。
