基于实时系统的gps仿真器设计

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2、工程研究方向：飞行仿真论文类型：应用基础研究申请学位：工学硕士指导教师姓名：张红梅指导教师职称：副教授指导教师单位：沈阳航空航天大学论文提交日期：2016年3月1日论文答辩日期：2016年3月12日沈阳航空航天大学2016年03月SHENYANGAEROSPACEUNIVERSITYTHESISFORMASTER’SDEGREETHEGPSSIMULATORDESIGNBASEDONREAL-TIMESYSTEMCandidate：QiangZhouSupervisor：HongmeiZhangSpecialty:

3、ControlTheoryandControlEngineeringDate:March2016原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下独立完成的。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果，也不包含本人为获得其他学位而使用过的成果。对本文研究做出重要贡献的个人或集体均己在论文中进行了说明并表示谢意。。本声明的法律后果由本人承担论文作者签名；＞／／年＾月ａ／日版权授权说明＂本人授权学校有权保留送交学位论文的原件，允许学位

4、论文被查阅和借阅＾，学校可文公布学位论文的全部或部分内容，可ｙ影＂、印缩印或其他复制手段保存学位论文；愿意将本人学位论文电子版提交给研究生院指定授权单位收录和使用。学校必须严格按照。授权对论文进行处理，不得超越授权对毕业论文进行任意处置作者：場驾指导教航旅和三口年＾月曰年月日ｊ沈阳航空航天大学硕士学位论文摘要近年来，无人机在军用和民事领域得到了快速发展和广泛应用，各国对无人机未来市场愈来愈加重视。在无人机的开发研制过程中，无人机的导航控制系统的半实物仿真已经成为研发过程中不可或缺的一

5、个重要阶段。在飞行控制系统的仿真中，如何模拟无人机在空中的位置信息是整个系统中必须要解决的一个重要问题。因此，本文为解决这一问题设计了GPS仿真器。本文利用现代计算机仿真技术，使用实时仿真机加载动力学模型来模拟无人机的真实飞行，然后深入研究了GPS全球定位系统的原理以及机载GPS接收机的输出数据格式的特点，提出了GPS仿真器系统的组成框架，并详细阐述了框架中各个模块的功能。仿真器的开发设计分为三个部分，分别是航迹生成部分，数据处理部分和通信接口部分。其中航迹生成部分使用了德国dSPACEds1103实时仿真机作为无

6、人机被控对象，完成了无人机动力学模型建模到实时代码生成的全部过程。仿真定位部分在解析了RINEX原始星历参考数据后，使用Matlab/Simulink建立GPS星座运动模型并进行实时解算在轨星座位置，并根据航迹生成模块解算出的无人机位置进行可见星判断，最佳可见星选择等相关参数的计算。通信接口部分完成了基于S-Function的串口通信程序设计，并且按照GPGGA和GPRMC协议语句将数据处理部分计算得到的相关参数进行封装，然后通过RS232串口发送给导航控制系统。关键词：GPS仿真器；全球定位系统；无人机；NMEA

7、-0183；I沈阳航空航天大学硕士学位论文AbstractInrecentyears,duetotherapiddevelopmentandextensiveapplicationofunmannedaerialvehicle(UAV)inmilitaryandcivilareas,thefuturemarketoftheUAVisgettingmoreandmoreattentionfromallcountries.InthedevelopmentofUAV,thehardwareintheloopsimulat

8、ionofUAV'snavigationcontrolsystemhasbecomeanimportantstageintheresearchanddevelopmentprocess.Inthesimulationofflightcontrolsystem,howtosimulatethepositioninformationofUAVintheairis