1.一种时变NLOS场景下卫星导航信道仿真方法,其特征在于,包括以下步骤:S100、基于多点散射体模型构建时变NLOS虚拟仿真场景;S200、基于接收机确定性运动模型及接收机离散坐标更新方程推演当前仿真时刻的接收机坐标;S300、结合当前仿真时刻的接收机坐标和时变NLOS虚拟仿真场景的几何关系,计算多径分量的传播路径长度和时延;S400、根据多径分量传播路径长度和时延,生成时变离散信道冲击响应;所述步骤S100的详细步骤为:S101、建立一个平面坐标系作为参考坐标系;S102、设定接收机在所述参考坐标系中的坐标;S103、在接收机周围设置多个点散射体,并设定多个所述点散射体的坐标;S104、设置来自导航卫星的平面波信号相对于多个所述点散射体保持平行;S105、设定直射信号被完全阻塞,移动接收机处的信号能量全部由来自多点散射体的散射信号所贡献。
2.根据权利要求1所述的时变NLOS场景下卫星导航信道仿真方法,其特征在于:所述步骤S103中多个所述点散射体的坐标通过随机方式生成或人工输入。
3.根据权利要求1所述的时变NLOS场景下卫星导航信道仿真方法,其特征在于:所述步骤S104中的平面波信号的相位服从均匀分布。
4.根据权利要求1所述的时变NLOS场景下卫星导航信道仿真方法,其特征在于:所述步骤S200的具体步骤为:S201、对接收机的时变速度进行插值得到插值速度;S202、根据接收机确定性运动模型,将所述插值速度分解为x轴线速度和y轴线速度;S203、根据接收机离散坐标更新方程,分别对仿真时间步长内接收机沿着x轴和y轴的线速度进行积分,得到接收机沿着x轴和y轴的坐标增量;S204、用上一个仿真时刻接收机的坐标加上所述坐标增量,得到当前仿真时刻的接收机坐标。
5.根据权利要求4所述的时变NLOS场景下卫星导航信道仿真方法,其特征在于:所述步骤S201中的插值采用修正Akima分段三次Hermite插值方法。
6.根据权利要求4所述的时变NLOS场景下卫星导航信道仿真方法,其特征在于:所述步骤S202中将插值速度分解为x轴线速度和y轴线速度的表达式为其中, 和 分别为接收机沿着x轴和y轴的线速度, 为接收机的角速度,v(t)是插值后的接收机时变速度, 是插值后的接收机角速度,θ为接收机与x轴正方向的方向夹角。
7.根据权利要求4所述的时变NLOS场景下卫星导航信道仿真方法,其特征在于:所述步骤S202中接收机离散坐标更新方程的表达式为其中,x[k]和y[k]分别为接收机在离散时刻k的横坐标和纵坐标,v(t)是插值后的接收机时变速度,T ch 为仿真时间步长。
8.根据权利要求4所述的时变NLOS场景下卫星导航信道仿真方法,其特征在于:所述步骤S203中的积分采用复合梯形积分法则。
9.根据权利要求1所述的时变NLOS场景下卫星导航信道仿真方法,其特征在于:所述步骤S300中第p条路径的第k个仿真时刻传播路径长度d p [k]的计算公式为其中,D p 为卫星发射机到第p个点散射体的距离,x p 与y p 是第p个散射体的坐标,x[k]和y[k]分别为接收机在离散时刻k的横坐标和纵坐标;多径分量传播路径时延τ′ p [k]的计算公式为其中,c 0 为光速。
10.根据权利要求1所述的时变NLOS场景下卫星导航信道仿真方法,其特征在于:所述步骤S400中时变离散信道冲击响应的计算公式为其中,τ′为时间延迟变量;多径分量数P与传播场景中的散射体数量相等;第p路多径分量的增益c p 在仿真的短时间段内被认为是不变的;相位 设置为在0到2π区间上均匀分布的随机变量;k c =2p/λ c 表示与信号载波频率对应的传播常数,λ c 是载波波长;d p [k]为多径分量传播路径长度;τ′ p [k]为多径分量传播路径延迟。
11.一种时变NLOS场景下卫星导航信道仿真装置,其特征在于,包括:场景构建模块(100),所述场景构建模块(100)用于基于多点散射体模型构建时变NLOS虚拟仿真场景;基于多点散射体模型构建时变NLOS虚拟仿真场景的具体步骤为:S101、建立一个平面坐标系作为参考坐标系;S102、设定接收机在所述参考坐标系中的坐标;S103、在接收机周围设置多个点散射体,并设定多个所述点散射体的坐标;S104、设置来自导航卫星的平面波信号相对于多个所述点散射体保持平行;S105、设定直射信号被完全阻塞,移动接收机处的信号能量全部由来自多点散射体的散射信号所贡献;动态场景推演模块(200),所述动态场景推演模块(200)包括时变速度插值单元(210)、时变速度分解单元(220)、时变速度积分单元(230)和坐标更新单元(240),所述时变速度插值单元(210)用于对接收机的时变速度进行插值得到插值速度,所述时变速度分解单元(220)用于根据接收机确定性运动模型,将插值速度分解为x轴线速度和y轴线速度,所述时变速度积分单元(230)用于根据接收机离散坐标更新方程,分别对仿真时间步长内接收机沿着x轴线速度和y轴线速度进行积分,得到接收机沿着x轴和y轴的坐标增量;所述坐标更新单元(240)用于将上一个仿真时刻接收机的坐标加上对应的坐标增量,得到当前仿真时刻的接收机坐标;所述场景构建模块(100)的输出端与所述时变速度插值单元(210)的输入端相连接,所述时变速度插值单元(210)的输出端与所述时变速度分解单元(220)的输入端相连接,所述时变速度分解单元(220)的输出端与所述时变速度积分单元(230)的输入端相连接,所述时变速度积分单元(230)的输出端与所述坐标更新单元(240)相连接;信道冲击响应生成模块(300),所述信道冲击响应生成模块(300)包括多径分量传播路径长度与延迟计算单元(310)和信道冲击响应计算单元(320),所述路径长度与延迟计算单元(310)用于结合基于多点散射体模型构建的时变NLOS虚拟仿真场景的几何关系,计算导航卫星信号经多个点散射体散射后传播至接收机的多径分量传播路径长度,所述信道冲击响应计算单元(320)用于根据多径分量的传播路径长度和时延,计算接收机处的信道冲击响应并输出;所述坐标更新单元(240)的输出端与所述多径分量传播路径长度与延迟计算单元(310)的输入端相连接,所述多径分量传播路径长度与延迟计算单元(310)的输出端与所述信道冲击响应计算单元(320)输入端相连接。
12.一种时变NLOS场景下卫星导航信道仿真系统,其特征在于,包括:存储器,用于存储计算机程序;处理器,用于当执行所述计算机程序时,实现如权利要求1至10任意一项所述的时变NLOS场景下卫星导航信道仿真方法。