一种用于隧道内的实时同步卫星导航信号模拟系统

摘要

本发明提供一种用于隧道内的实时同步卫星导航信号的模拟系统，属于卫星导航技术领域，本发明的模拟系统解决了长大隧道内车辆的安全行驶和预警监控问题，实现了隧道内车辆运行状态等信息的实时获取，为隧道事故应急救援提供了信息保障，预防了二次事故，降低了隧道内重大事故风险。

主权项

一种用于隧道内的实时同步卫星导航信号模拟系统，其特征在于，包括：接收单元、数据仿真单元和信号生成单元；接收单元，通过设置于隧道外的接收天线准确接收真实卫星导航信号，根据所述真实卫星导航信号得到原始电文流、系统时间、1PPS秒脉冲和10MHz基准信号，并将原始电文流和系统时间送入数据仿真单元，系统时间、1PPS秒脉冲和10MHz基准信号送入信号生成单元；其中，原始电文流包括卫星星历、卫星钟差、电离层参数及卫星历书；数据仿真单元，通过串口接收真实的系统时间和原始电文流，从原始电文流解出卫星星历、卫星钟差、电离层参数以及卫星历书，根据卫星星历、卫星钟差、电离层参数以及卫星历书并以系统时间为基准进行仿真，生成观测数据和导航电文，并送入信号生成单元；且数据仿真单元中要及时更新卫星星历，更新条件：真实的卫星星历发生更新或可见星的卫星号或数目发生变化；数据仿真单元在仿真时要获取隧道中预设的信号生成单元中的发射端位置信息，并根据卫星星历获取导航卫星位置，利用导航卫星位置、发射端位置信息、已知的电离层参数以及标准大气环境参数对空间环境延迟、伪距、载波相位及其高阶变化量进行仿真；以系统时间为基准即根据系统时间构建数据仿真单元的时间系统，构建方式：将系统时间加上协调世界时与导航系统时间之间的跳秒，得到数据仿真单元的导航系统时间；信号生成单元，将接收单元输出的10MHz基准信号进行锁频得到10.23MHz基频信号，利用1PPS秒脉冲作为时钟参考，根据10.23MHz基频信号、观测数据和导航电文生成携带导航电文信息的射频信号，并通过设置在隧道内的发射端天线发送给隧道内行驶到该发射端覆盖范围内的行驶车辆上的用户终端；且信号生成单元需通过在伪距值上加入固定修正值来对导航系统标准时间与发射给用户的信号所包含的授时时间之差进行调节至授时时间之差为零。