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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 高動(dòng)態(tài)北斗/GPS衛(wèi)星信號(hào)模擬器
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 高動(dòng)態(tài)北斗/GPS衛(wèi)星信號(hào)模擬器是一種能夠在室內(nèi)產(chǎn)生高動(dòng)態(tài)情況下接收機(jī)接收到的衛(wèi)星信號(hào)的電子設(shè)備。借助該設(shè)備，用戶可以在室內(nèi)實(shí)時(shí)模擬飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈、衛(wèi)星等高動(dòng)態(tài)載體在飛行中接收到的北斗/GPS衛(wèi)星信號(hào)，是研制和開(kāi)發(fā)各種軍用接收機(jī)的關(guān)鍵設(shè)備;同時(shí)對(duì)北斗導(dǎo)航系統(tǒng)驗(yàn)證具有重要意義。
- 詳細(xì)介紹：
- 高動(dòng)態(tài)北斗/GPS衛(wèi)星信號(hào)模擬器采用先進(jìn)的高動(dòng)態(tài)信號(hào)模擬算法，可以模擬各種動(dòng)態(tài)場(chǎng)景，主機(jī)采用大規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列器件（FPGA）和高速數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）實(shí)現(xiàn)，用戶可根據(jù)測(cè)試要求，靈活配置各種仿真參數(shù)，實(shí)時(shí)模擬北斗/GPS衛(wèi)星信號(hào)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 關(guān)鍵技術(shù)? 高精度信號(hào)延遲技術(shù) 高動(dòng)態(tài)載波相位控制技術(shù) 載波和碼相位同步技術(shù) 高精度載波NCO和碼NCO實(shí)現(xiàn)技術(shù) 多路、多導(dǎo)航系統(tǒng)信號(hào)同步技術(shù) 主要技術(shù)指標(biāo) 1、 信號(hào)類型 北斗B1頻點(diǎn)民用導(dǎo)航信號(hào)（12通道） GPSL1頻點(diǎn)民用導(dǎo)航信號(hào)（12通道） 2、 信號(hào)精度偽距精度： ±0.01m（RMS）（動(dòng)態(tài)小于45m/s2 /50m/s3） ±0.02m（RMS）（動(dòng)態(tài)小于450m/s2 /500m/s3） 偽距變化率： ±0.01m/s（RMS）（動(dòng)態(tài)小于45m/s2 /50m/s3） ±0.02m/s（RMS）（動(dòng)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(hào)電平標(biāo)稱值：-90dBm 信號(hào)電平范圍： ±20dB 信號(hào)電平分辨率：0.2dB 3、 動(dòng)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(dòng)態(tài)應(yīng)用。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 目前我國(guó)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)還處于建設(shè)中。高動(dòng)態(tài)北斗/GPS衛(wèi)星信號(hào)模擬器可以在北斗導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)前完成對(duì)北斗接收機(jī)設(shè)備的研制；通過(guò)同時(shí)模擬北斗、GPS兩種不同體制的導(dǎo)航信號(hào)，從信號(hào)體制、信號(hào)接收角度驗(yàn)證系統(tǒng)間的兼容性和互操作性；評(píng)估載體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中接收到的各種信號(hào)，以驗(yàn)證和考核導(dǎo)航信號(hào)體制設(shè)計(jì)的合理性；為導(dǎo)航電文格式設(shè)計(jì)研究和驗(yàn)證提供輸入電文。本作品采用DSP+FPGA平臺(tái)產(chǎn)生數(shù)字中頻信號(hào)，可以不依賴于計(jì)算機(jī)獨(dú)立運(yùn)行，便于攜帶，信號(hào)精度高，穩(wěn)定度好，載體運(yùn)動(dòng)方式可選擇性大，GPS信號(hào)生成，利用相同高性能接收機(jī)，與國(guó)外斯伯倫模擬器GNSS8000系列進(jìn)行高動(dòng)態(tài)性能比較，精度誤差和穩(wěn)定度在一個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2010年中國(guó)國(guó)際高新技術(shù)成果交易會(huì)展示 2011年廣西區(qū)“挑戰(zhàn)杯”一等獎(jiǎng)
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(cè)試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利
作品可展示的形式
- 實(shí)物產(chǎn)品
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 高動(dòng)態(tài)北斗/GPS衛(wèi)星信號(hào)模擬器使用簡(jiǎn)單，攜帶方便，預(yù)設(shè)一個(gè)靜態(tài)場(chǎng)景和一個(gè)動(dòng)態(tài)場(chǎng)景，用戶也可通過(guò)設(shè)定相關(guān)場(chǎng)景參數(shù)實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景生成。通過(guò)簡(jiǎn)單升級(jí)即可實(shí)現(xiàn)GLONASS、伽利略衛(wèi)星信號(hào)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(jī)，為多用途北斗/GPS接收機(jī)方案驗(yàn)證可行性，以及導(dǎo)彈部隊(duì)的日常模擬訓(xùn)練，隨著我國(guó)自主研制的“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)投入應(yīng)用，北斗民用接收機(jī)的提前研制能夠加快我國(guó)導(dǎo)航事業(yè)產(chǎn)業(yè)化，對(duì)推動(dòng)北斗接收機(jī)在全國(guó)范圍內(nèi)的應(yīng)用具有促進(jìn)作用。北斗模擬器的研制成功加快了北斗接收機(jī)的投入市場(chǎng)的速度，具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益。
同類課題研究水平概述
- 隨著RNSS系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用的日益廣泛，對(duì)衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬源的研究和應(yīng)用需求也處于不斷的升溫之中。由于衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬源是衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和各種接收設(shè)備（尤其是高動(dòng)態(tài)接收機(jī)）研制的關(guān)鍵儀器，一直受到軍事和工業(yè)部分的關(guān)注。國(guó)外較早開(kāi)展了相關(guān)技術(shù)研究，其中以GPS模擬源最為成熟，并已研制出多種型號(hào)的衛(wèi)星導(dǎo)航RF信號(hào)模擬源并投入使用，如美國(guó)Stanford Telecom公司的STEL-9200，CAST公司的1000、2000、4000系列，英國(guó)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(jì)算機(jī)加獨(dú)立儀器機(jī)箱或計(jì)算機(jī)加插卡板的形式，具有交互式的圖形界面，允許用戶對(duì)仿真中所用的各種參數(shù)進(jìn)行設(shè)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(hào)。經(jīng)過(guò)幾代產(chǎn)品更新，國(guó)外GPS衛(wèi)星信號(hào)模擬源功能日臻完善，性能更加先進(jìn)，不僅可以模擬單點(diǎn)定位衛(wèi)星信號(hào)，還可以模擬差分信號(hào)、姿態(tài)測(cè)量信號(hào)，有的還具有完全的星基增強(qiáng)系統(tǒng)功能(如WAAS)。多體制衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬源涉及的技術(shù)難度大，又國(guó)外對(duì)模擬源研制核心技術(shù)都嚴(yán)格保密，公開(kāi)發(fā)表的技術(shù)文獻(xiàn)很少，這在一定程度上制約了我國(guó)RNSS衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬源在國(guó)防領(lǐng)域的應(yīng)用，不利于我國(guó)高性能COMPASS系統(tǒng)的建設(shè)和高動(dòng)態(tài)接收設(shè)備的研制。但是由于國(guó)防現(xiàn)代化的需要，衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)也隨之蓬勃發(fā)展，國(guó)內(nèi)越來(lái)越多從事衛(wèi)星導(dǎo)航模擬源研制的企業(yè)和科研院。其中，國(guó)內(nèi)GPS信號(hào)模擬源有較為成熟的產(chǎn)品，如北京航空航天大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)、東方聯(lián)星、石家莊中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第54。這些單位研制的多通道GPS信號(hào)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)和用戶接收機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，實(shí)時(shí)產(chǎn)生全功能的GPS衛(wèi)星信號(hào)，用戶測(cè)試靜態(tài)和動(dòng)態(tài)接收機(jī)的相關(guān)參數(shù)。另外，航天恒星科技股份有限公司的GPS/GLONASS導(dǎo)航信號(hào)源產(chǎn)品正處在研發(fā)階段。從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)現(xiàn)狀上看，國(guó)內(nèi)目前沒(méi)有自主研發(fā)的多體制導(dǎo)航信號(hào)模擬源，由于各個(gè)導(dǎo)航信號(hào)系統(tǒng)的信號(hào)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(dǎo)航信號(hào)模擬源，關(guān)鍵是突破其信號(hào)模擬技術(shù) 、多體制信號(hào)源同步實(shí)現(xiàn)技術(shù)。
