【摘要】：GNSS信號(hào)發(fā)生器能夠根據(jù)用戶設(shè)置的場(chǎng)景參數(shù)模擬不同傳播環(huán)境下的衛(wèi)星信號(hào),是研究GNSS系統(tǒng)和信號(hào)接收機(jī)的重要設(shè)備。目前GNSS廣泛地應(yīng)用在現(xiàn)代社會(huì)的諸多經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域,GNSS信號(hào)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)也要不斷的優(yōu)化,適應(yīng)新場(chǎng)景下不同的使用需求。本文通過(guò)分析現(xiàn)有的信號(hào)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)并針對(duì)其存在的問(wèn)題,提出了多系統(tǒng)GNSS信號(hào)發(fā)生器的優(yōu)化設(shè)計(jì),并對(duì)其中的關(guān)鍵點(diǎn)做了研究探討。本文分別從軟件UI開發(fā)、多系統(tǒng)間結(jié)構(gòu)優(yōu)化、載體的動(dòng)態(tài)運(yùn)動(dòng)形式、天線方向圖仿真等多方面進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。基于MFC框架編寫人機(jī)交互界面,設(shè)置不同的場(chǎng)景參數(shù)并且用圖表形式顯示程序計(jì)算結(jié)果,界面上添加了WEB控件和地圖API,在地圖上可以動(dòng)態(tài)顯示載體的運(yùn)行軌跡并且增加CChartCtrl控件以曲線形式顯示載體的動(dòng)態(tài)運(yùn)行速度;GNSS包括的四大導(dǎo)航系統(tǒng)(GPS、Galileo、GLONASS、BD)內(nèi)參數(shù)計(jì)算及衛(wèi)星信號(hào)產(chǎn)生機(jī)制相似,系統(tǒng)內(nèi)的結(jié)構(gòu)大同小異,本文采用C++面向?qū)ο笾欣^承的思想,優(yōu)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu),使系統(tǒng)易于擴(kuò)展便于維護(hù),并把接口和數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝,設(shè)置數(shù)據(jù)訪問(wèn)權(quán)限,提高了系統(tǒng)的安全性。用宏定義方法來(lái)替換頻繁調(diào)用且簡(jiǎn)單的函數(shù),配合多線程,降低CPU的使用率,提高程序執(zhí)行效率;增加了真實(shí)場(chǎng)景下載體自駕車運(yùn)動(dòng)模式,周圍山脈等高大障礙物的經(jīng)緯度和高度等信息由Global Mapper軟件獲取,程序會(huì)根據(jù)真實(shí)場(chǎng)景的地形地貌狀況,用Html語(yǔ)言編程規(guī)劃出一條自駕車行駛路線,并在地圖上動(dòng)態(tài)顯示載體運(yùn)行軌跡。系統(tǒng)會(huì)按照載體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的每個(gè)位置,計(jì)算衛(wèi)星和障礙物的仰角,判斷該衛(wèi)星是否被障礙物所遮擋。最后增加了陣列天線方向圖仿真功能。最后系統(tǒng)用實(shí)驗(yàn)結(jié)果測(cè)試以上研究?jī)?nèi)容,系統(tǒng)優(yōu)化后人機(jī)交互界面用圖表形式顯示計(jì)算結(jié)果更加形象直觀,采用C++面向?qū)ο蟮乃枷胩岣吡讼到y(tǒng)可重用性和安全性,大幅度的減低了工作量,用宏定義方法提高了程序運(yùn)行效率,通過(guò)比較有無(wú)考慮地形地貌因素的影響,對(duì)比可見星的狀態(tài)參數(shù),對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,驗(yàn)證了障礙物對(duì)信號(hào)接收的影響,最后利用相應(yīng)接收設(shè)備對(duì)系統(tǒng)生成的信號(hào)的定位解算結(jié)果進(jìn)行測(cè)試。
[Abstract]:The GNSS signal generator can simulate the satellite signals in different propagation environments according to the scene parameters set by the user. It is an important equipment to study the GNSS system and the signal receiver. At present, GNSS is widely used in many economic fields in modern society, and the structure of GNSS signal generator should be optimized constantly to meet the different needs of the new scene. By analyzing the structure of the existing signal generator and aiming at its existing problems, this paper puts forward the optimization design of the multi-system GNSS signal generator, and discusses the key points in it. In this paper, software UI development, multi-system structure optimization, dynamic motion form of carrier, antenna pattern simulation and other aspects are optimized. Based on the MFC framework, the human-computer interface is written, different scene parameters are set and the results of the program are displayed in chart form. The WEB control and map API, are added to the interface. The running track of the carrier can be dynamically displayed on the map and the dynamic running speed of the carrier can be displayed by the CChartCtrl control in the form of curves. GNSS includes four navigation systems (GPS,Galileo,GLONASS,BD) with similar mechanism of parameter calculation and satellite signal generation, and the structure of the system is much the same. In this paper, the structure of the system is optimized by using the idea of inheriting from C object oriented system. It makes the system easy to expand and maintain, encapsulates the interface and data, sets the data access rights, and improves the security of the system. The method of macro definition is used to replace the frequently called and simple functions, which can reduce the utilization rate of CPU and improve the efficiency of program execution. Added the real scene download body self-driving movement mode, the surrounding mountains and other large obstacles of longitude, latitude and height information obtained by the Global Mapper software, the program will be based on the real scene of the terrain and geomorphology, A self-driving route is programmed with Html language, and the track of the carrier is dynamically displayed on the map. The system calculates the elevation of the satellite and the obstacle according to each position in the course of the carrier motion, and determines whether the satellite is blocked by the obstacle. Finally, the simulation function of array antenna pattern is added. Finally, the system tests the above research contents with the experimental results. After the system is optimized, the human-computer interaction interface displays the calculation result in the form of chart more vividly and intuitively. The C object oriented thought is adopted to improve the reusability and security of the system. The workload is greatly reduced, and the program running efficiency is improved by using the macro definition method. By comparing the influence of terrain and geomorphology factors, the state parameters of visible stars are compared, and the experimental results are analyzed. The influence of obstacles on signal reception is verified. Finally, the location solution of the signal generated by the system is tested by the corresponding receiving equipment.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN965

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6 張U，

本文編號(hào)：2380196