文档介绍：38 测绘通报 2012 年第 4 期

文章编号 0494-0911 2012 04-0038-03 中图分类号 P228 文献标识码 B
GPS 观测数据的仿真方法研究
程燕,朱伟刚
61081 部队,北京 100094
The Study of GPS Observation Simulation
CHENG Yan,ZHU Weigang
, ,
摘要在研究 GPS 系统的基础上建立 GPS 观测数据的仿真模型编制相应的计算机程序并根据该模型仿真了 GPS 的静态和地面
,
低动态的观测数据这对于论证 GPS 导航算法、设计 GPS 接收机等有一定的实用价值。

关键词 GPS 观测值仿真数字仿真
,
3 根据各误差源对传播信号的影响确定各种
一、引言
观测值。
GPS 观测数据的仿真是卫星导航技术的重要组 1. 可见星判断
,
成部分。它的作用主要体现在两方面一是对 GPS 对相对于地球静止的用户来说只需在测站坐

接收机的监测二是对软件即算法的验证。GPS 观标系内判断卫星是否可见对载体姿态变化较大的
, ,
测值的仿真一般由专门的 GPS 仿真软件或 GPS 仿用户需要顾及载体的姿态角。为了对不同情况有
,
真设备实现。Illgen 公司已经成功研制出各种条件一个统一的判断条件对相对于地球静止的用户也
,
下的 GPS 观测值的模型并研制出 GPS 信号发生器考虑载体姿态角。所以进行可见星判断的已知条
,
成品。另外瑞士伯尔尼大学研制的精密 GPS 定位件是用户或载体的位置和姿态角以及各个卫星的
,
软件中也有 GPS 仿真模块。近年来我国的许多专位置。
家学者也开始了对 GPS 观测值及误差的仿真研究。 2. 时延的计算
设第颗卫星在系统时 j 时刻发射信号,信号
二观测数据的生成 j tsv
、,
经大气传播延迟接收机在系统时 t 时刻数据仿真

生成观测数据的主要内容如下时刻接收该信号。则两者之间的相互关系为
根据卫星星历载体的位置以及载体的姿 j
1 、 j R j j
t = t - - Δτ- Δτ 1
态,进行可见卫星的判断,仿真系统仅产生这些卫 sv c ion trop
星的信号式中, j j 分别为电离层对流层折射引起的
。Δτion 、Δτtrop 、
时延 j 为第颗卫星与接收机的几何距离
2 迭代计算可见卫星信号传播时延。 R j 。
j j j , [ j j ]2 [ j j ]2 [ j j ]2
R = R t t = x t - x t + y t - y t + z t - z t 2
sv 槡 s sv u s sv u s sv u
由于 j 与 j 有关,因此需要迭代计算 j ,迭代迭代终止条件
R tsv tsv
计算如下 j j
。 Ri - Ri - 1 < ε 7
迭代初值式中, 由所需要的精度决定
ε。
j j , 观测值的计算
R0 = R t t 3 3.
j 伪距 j 的计算公式如下
j R0 j j ρ
tsv0 = t -