静止轨道风云四号气象卫星模拟器研究

为满足气象卫星地面系统工程研制和应用过程中的卫星模拟仿真需求,分析了新一代静止轨道气象卫星的功能特点和仿真需求,采用模块化集成原则设计了一种气象卫星模拟器技术架构,实现卫星平台、有效载荷和星地接口的综合模拟。研究了遥测遥控、高速数传、姿轨控和数据管理等卫星功能的模拟方法,实现卫星平台系统核心功能和接口模拟,讨论了有效载荷的功能模拟与载荷数据仿真方法,模拟仪器工作模式,并行实时输出载荷仿真数据。根据风云四号气象卫星星地系统特点,研究了系统评估方法和联试方法,从功能完整性、设计指标符合性、系统可用性等方面对系统效益进行评价。综合评估结果表明,该系统能够达到设计和应用要求。

基于软件无线电技术的通用卫星模拟器设计

航天测控站配备的传统的卫星模拟器功能单一,通用性差,已经不能满足目前卫星发展的多种测控体制、多种卫星平台的实际需求。为满足这一需求,研究了一种基于软件无线电技术的通用卫星模拟器,在70 MHz中频上进行数字化处理,实现了多体制、多星共用的功能。该卫星模拟器具有体积小、精度高、稳定性好、操作维护简单的特点。

基于GPS卫星模拟器的AUV辅助导航半实物仿真系统开发

全球卫星定位系统(GPS)应用于远程自主水下航行器导航系统中,可利用其精密导航和定位能力对航位推算导航系统如惯导和多普勒导航的累积误差进行精密校正。本文设计一种采用GPS卫星定位导航模拟器、GPS接收机和仿真计算机构成的卫星导航仿真系统,旨在用于自主水下航行器AUV辅助导航系统的试验验证。文中对该系统的硬件接口设计和软件开发进行了论述,并进行了部分系统测试评估。测试结果表明,该卫星导航仿真平台工作可靠,最终的设计方案可用于AUV导航与控制半实物仿真系统中。

卫星模拟器在电力时间同步系统检测中的应用

在实验室环境中创造真实的卫星接收条件存在很多困难，卫星模拟器可以代替卫星接收机模拟出卫星信号。从理论上分析了卫星模拟器代替卫星接收机进行实验检测的优势，分别以不同的时间同步输出信号为基准，测试比对卫星接收机与卫星模拟器在电力时间同步系统检测中的时间精度，二者差值为10-15 ns，实验结果表明电力系统时间同步检测中，在考虑卫星模拟器带来误差的前提下，卫星模拟器可以代替卫星接收机完成实验检测。

通信卫星模拟器通用基础平台设计研究

卫星模拟器主要是对地面测控系统遥测接收和遥控指令发送的工作状态进行检查和验证，验证地面测控系统设备正确性，提高地面测控系统对卫星故障的应急处理能力等。本文从软件系统架构高度对不同卫星各分系统模型共有属性进行抽象提炼和设计研究，提高软件架构及模块的复用性、扩展性和维护性，通信卫星模拟器通用基础平台可同时验证不同卫星对地面测试系统的任务要求，使不同卫星模拟器的建设和地面系统测试支持可以纳入一个规范化、通用化的系统框架中。

可实时重构的国际C站卫星模拟器

我国自行研制的国际标准C频段统一测控系统,配置了功能齐全的卫星模拟器,但其一星一模拟器的方式已不能适应当前多星管理和未来星座管理的需要.本文旨在探讨利用现有的微波宽带器件技术和软件无线电技术,用一套硬件系统,根据需要实时重构成所需卫星的模拟器,达到多星共用一套模拟器,实现小型化、实时性的目的.

基于卫星模拟器的卫星故障仿真系统设计与实现

为了对卫星故障进行全面的模拟,并出于对不可预测的卫星故障的考虑,本系统特对如何开发一套灵活、易扩展、可配置、易理解的描述语言来全面表现基于卫星模拟器的卫星故障进行了研究,并对不同型号卫星遥测参数的组帧多样性进行了分解,以＂位＂为单位细化遥测信息配置表,设计了通用且扩展性好的卫星故障脚本语言、描述器及遥测处理组件,实现了基于卫星模拟器的高效、易扩展、灵活可配的卫星故障仿真系统。

卫星模拟器在卫星授时接收机测试中的应用

首先介绍了采用卫星模拟器进行授时接收机测试的优势,然后对基于卫星模拟器的授时接收机功能测试项目进行了说明,并给出基于卫星模拟器性能测试结果并与真实环境下的测试数据进行了比较,最后提出了卫星模拟器应用于授时接收机测试的若干注意事项。

嫦娥一号卫星飞行控制模拟器的设计与研制

飞行控制模拟器,简称飞控模拟器,是飞控中心用来验证飞行程序和地面测控方案,训练操作人员的模拟仿真系统,为系统演练构造一个尽量逼真的任务环境.介绍了嫦娥一号飞控模拟器的功能、结构和使用模式.提出了带轨道根数跳时的新方法,使模拟器具备加速跳时至任意轨道段的能力,提高了任务演练的灵活性.建立了高精度轨道动力学模型,并首次在模拟器中直接嵌入了部分星载软件,大大提高了模拟器的保真度.同时专门设计了图形化的集中监控软件,方便了用户的操作和管理.该模拟器在嫦娥一号卫星任务准备中得到了充分的应用,为嫦娥一号卫星任务的圆满完成奠定了坚实的基础.根据该模拟器的开发经验,对未来模拟器的研制提出了几点建议.

软件无线电在卫星测控模拟器中的应用

卫星测控模拟器在航天领域有着重要的应用，以往的卫星测控模拟器多为一星专用.为顺应降低卫星操作费用的发展趋势，通用卫星测控模拟器应运而生.本文介绍了软件无线电的基本思想，及其在通用卫星模拟器设计中的应用与优势.

基于卫星模拟器的定姿原理

以卫星模拟器为基础,介绍了一种双星定位系统定姿的基本原理,仿真结果表明,应用双星定位系统进行定姿是可行的。

高动态GPS卫星信号模拟器关键技术分析及应用

介绍了高动态GPS卫星信号模拟器的组成,阐述了模拟器的工作原理,给出了在研模拟器的主要技术指标,分析了模拟器研制涉及到的部分关键技术:高动态信号的产生与精度控制、电离层延迟误差模拟、多径信号模拟和差分数据产生,最后列举了高动态GPS卫星信号模拟器的几种应用。

多模卫星信号模拟器设计与实现

应用卫星导航、软件无线电、计算机控制、电磁兼容等技术,研制了基于"工控机+DSP+FPGA"架构的多模卫星信号模拟器;该模拟器在国内最先实现了GPS、GLONASS和北斗一号信号的任意组合、时空同步仿真;详细论述了模拟器硬件方案,介绍了其软件构成和各模块功能,最后通过成熟商业多模接收机验证了模拟器所仿真信号的有效性和任意时空性;此外,该模拟器无需更改硬件即可在未来向北斗二号系统扩展。

卫星信号模拟器的发展现状与趋势

卫星信号模拟器作为卫星导航接收机开发与验证的必备工具,其相关理论研究与工程应用具有重要学术意义和巨大商业价值。详细介绍了软件、硬件和混合架构三种卫星信号模拟器的国内外理论研究和产品动态,总结了电离层误差、多径效应等主要误差模型的理论研究进展和应用现状,通过对比指出了国内较国外在模拟器产品、仿真理论特别是误差模型理论研究等方面存在的差距,最后对模拟器发展趋势进行了探讨和展望。

卫星信号模拟器研究现状及发展趋势

卫星信号模拟器是一种高精度的标准信号源,可以产生卫星导航信号,为导航接收机的研制开发、测试提供仿真环境,是导航接收机设计的必备辅助工具。详细介绍了卫星信号模拟器的国内外研究动态,总结了国内外在该领域的技术现状,最后,对卫星信号模拟器的未来发展趋势做了探讨。

基于卫星信号模拟器的北斗接收机性能测试与分析

随着北斗接收机及其技术应用的日渐普及,北斗接收机需要寻找合适的标准测试方法和系统来测试其性能和技术状况。传统的测试方法是利用待测试接收机接收实际的卫星信号,然后评估其性能,这种测试方法往往会受到复杂的气候变化、电离层、多路径等因素的影响,可重复性较差。基于模拟导航信号的接收机性能测试方法是利用卫星导航信号模拟器仿真真实的导航卫星信号,通过设置不同的测试参数和场景,为北斗接收机的研制和测试提供一个稳定、准确、可靠和易用的测试环境。为北斗接收机设计了全面的性能测试方案,通过测试环境的配置对北斗接收机的主要性能进行了仿真测试实验。实验结果表明,这种方法简单易用、可重复性强、测试准确度高,可以为北斗接收机的研制和使用提供全方位的性能测试环境。

基于人工神经网络的GPS卫星信号模拟器信号估计方法

多通道全球定位系统(GPS)卫星信号模拟器用来为GPS接收机和导航系统提供逼真的测试信号。该文从模拟器设计的角度对到达GPS接收机天线的卫星信号进行了分析,着重讨论了因众多误差因素影响而不易直接利用经验模型确定的几个波形参量的估计问题。基于人工神经网络(ANN)理论,提出一种利用ANN来模拟信号传播延迟、载波相位、信号功率等参量的方法。给出了基于ANN的模拟器闭环测试系统的结构。并对所设计的ANN进行了训练和验证,仿真实验结果表明,所设计的ANN能够在统计意义上逼真地模拟样本数据,从而使基于ANN的模拟器信号状态参量计算能够满足设计要求,可以直接应用于多通道GPS信号模拟器的研制。

基于三状态Markov链的卫星信道模拟器设计与实现

针对卫星信道的特殊性,设计并实现了一种以三状态齐次Markov链为基础,结合Loo分布和多普勒频移的实时卫星信道模拟器。系统结构采用计算机和高速信号处理子板协同工作的方式。计算机完成卫星轨道仿真和Markov状态转换,并计算相应状态下信号处理子板所需参数以产生特定的卫星信道特性。提出了一种高效的多普勒频移仿真实现方法,节约了硬件资源。测试结果表明,可实时仿真多波段、多轨道类型卫星信道。该模拟器以数字或模拟中频的方式输出,可作为卫星通信收发信机研制的有力工具。

卫星信道模拟器数字下变频系统设计

在卫星信道模拟器的设计中,中频模拟信号经A/D采样后得到大量的数据流,如果直接送给DSP处理,将会给DSP带来巨大的运算压力。为此,提出了采用专用数字下变频芯片AD6620先对其进行处理的设计方案,将信号由中频搬移到基带,以降低进入DSP的数据速率,从而使卫星信道模拟器达到更好的实时性。给出了数字下变频系统的整体硬件设计方案和系统参数的设置方法,仿真结果验证了该设计方案和参数设置的有效性。

卫星信道模拟器触摸屏参数控制系统的设计

针对目前卫星信道模拟器采用上位机进行参数设置,适应性差的缺点,设计了一种卫星信道模拟器触摸屏参数控制系统。该系统硬件主要由FPGA、触摸屏和存储单元组成,FPGA作为主控单元,通过触摸屏控制实现参数的显示和设置。系统软件主要采用Nios II软件进行嵌入式设计,包括Nios II软核设计、触摸屏程序设计以及参数控制模块设计。系统上电后,FPGA进行程序加载,控制触摸屏对其进行初始化并显示卫星信道参数设置界面,触摸参数控制按键,触摸屏把触摸数据传给FPGA进行卫星信道参数更新。该系统具有响应速度快、参数设置方便、适应性强等优点。