段的适当划分和动态控制参数的适当设置，能够逼近任意复杂载 体运动在L0S方向上的动态情况;能够满足测试任务要求的不同运动分段之间各动态参数 的变化特性，例如测试最大高度/最大速度/最大加速度/最大加加速度指标W及速度准确 度/加速度准确度/加加速度准确度指标所要求的典型载体高度值/速度值/加速度值/加加 速度值大小，测试速度分辨率/加速度分辨率/加加速度分辨率指标所要求的速度步进/加 速度步进/加加速度步进，测试接收机动态跟踪性能所要求的加加速度值或在相邻运动分 段之间的加速度跳变量大小;能够保证在所有运动分段上的载体位置、相对速度、相对加速 度和相对加加速度不超出测试任务限定的动态参数范围，例如在测试最大加速度指标时要 求在高的加速度下速度指标不能超过模拟器正常仿真或接收机正常跟踪所容许的范围；同 时能够保证相邻运动分段之间的衔接，即上一运动段的末距离、末速度分别成为当前运动 段的初始距离和初始速度。
[0105] 步骤13:测试场景生成系统获取每一运动分段的径向动态控制参数，如果第k化= 1,2……）个运动分段为匀加加速直线运动段，则可按照W下模型计算每一仿真历元时刻t 载体到卫星的距离d(t)、相对速度v(t)、相对加速度a(t)和相对加加速度j(t):
[0106] 设载体相对于卫星运动的速度、加速度和加加速度在背离卫星方向时为正，并设 第k个运动分段起始时的距离、相对速度、相对加速度和相对加加速度值分别为(dk-i，vk-i, Δ拓1，底），第k个运动时段结束时的距离、相对速度、相对加速度和相对加加速度值分别 为(dk，Vk，A如，Λ )。如果第k个运动分段时长设置为Δ tk，相对加速度跳变量设置为Δ<ι， 相对加加速度设置为Λ，则相应的径向相对加加速度、加速度、速度和距离在该时段的变化 量由W下公式计算：
[0107]
[010引而该运动分段上任意时刻t(tk-i含t含tk)的相对距离d(t)、相对速度v(t)、相对加 速度a(t)和相对加加速度j(t)则由W下公式计算：
[0109]
:-(3)
[0110] 如此便保证了在匀加加速直线运动段开始时初始位置和速度保持上一时段结束 时的值;而且当设置Δ?；_ι = D时，加速度亦能够保持上一时段结束时的值，即如，=解.1。当设 置.Δ<_ι心0时即可仿真在该运动段开始时的加速度突变。当设置;^4=0时即可仿真匀加速运 动；当设置Λ=〇，Α-.1+Δ如.,=0材即可仿真匀速运动；当设置人=0，％,+Δ枯=0，vk-i = 〇 时即可仿真静止状态。
[0111] 步骤14:如果第k个运动分段为匀变幅匀变频正弦运动段，角频率初值设置为ω k、 距离幅度初值设置为Dk、角频率变化率设置为卸、距离幅度变化率设置为公A，则该运动分 段上任意时刻t(tk-i含t含tk)的距离d(t)、相对速度v(t)、相对加速度a(t)和相对加加速度 j(t)可由W下公式计算：
[0112]
[0113]其中正弦运动的初相狗.可由（Dk，ω k，4，:Vk-i)四个参数确定。要求正弦运动开始时 初始速度K右)保持上一时段结束时的速度Vk-i，则要求
W保证能够由 方程V佑1)=马-sin A + A巧cos妍.=叫_,解出
需注意的是，应禁止设置Dk与鸟同时为零(对应静止状态），也禁止设置wk与砖同时为零 (对应匀速直线运动状态）；并且仅当Vk-1 = 0时才允许设置同时为零(对应速度从零 开始的恒幅匀变频正弦运动）。而加速度初值和加加速度初值则可能是不衔接的：
[0114]
[0115] W下给出在特殊参数设置下上述匀变幅匀变频正弦运动的四个特例：
[0116] (1)当设置冷=0时即可仿真恒定频率的匀变幅正弦运动，径向动态参数的计算公 式简化如下：
[0117]
[011引此时仍要求
。而加 速度初值和加加速度初值则可能是不衔接的：
[0119] m
[0120] (2)当设置為,=0时即可仿真恒定幅度的匀变频正弦运动，径向动态参数的计算 公式简化如下：
[0121]
[012^ 此时对vk-i的要求简化为|vk-i| <DkWk，解出的初相简化为
而加速度初值和加加速度初值则可能是不衔接的：
[01巧](3)当设置度,二0、卸二0时即可仿真恒定幅度恒定频率的正弦运动，径向动态参 数的计算公式简化如下：
[0126]
[0127]此时要求|vk-i|^化
而加速度初值和加加速度初值则可 能是不衔接的：
[012 引
[0129] (4)当设置Dk = 0、《k = 0时即可仿真幅度和频率均从零开始的匀变幅匀变频正弦 运动，径向动态参数的计算公式简化如下：
[0130]
[0131] 此时要求马I，
。而加速度初值和加加速度初值则可能是 不衔接的：
[0132]
[0133] 步骤15:测试场景生成系统根据卫星星历计算每一仿真历元时刻tn的卫星Ξ维 位置矢量维速度矢量Vy。^至^维加速度矢量&,。和=维加加速度矢量 jsf ……'N-1);在已知的tn时刻卫星位置P.,。与tn-l时刻载体位置P"。，的连线上找到距 离Pj。为dn的点作为tn时刻的载体位置Pm。'并将tn时刻卫星瞬时速度/加速度/加加速度矢 量、\./3、..'.^3。加上^5方向相对速度/加速度/加加速度矢量：作为心时刻自勺载体瞬时速度/加 速度/加加速度矢量;根据上述载体动态参数计算结果形成载体Ξ维动态轨迹 文件。具体计算公式如下：
[0134] tn时刻的载体位置为
[0135]
[0136] 其中ζ,,Μ.，_，为从η时刻卫星位置P,,。至ljn-1时刻载体位置P"。,的方向矢量，在ECEF座 标系中由Ξ个方向余弦分量构成，"?"表示矢量的点乘运算。
[0137] 而tn时刻的载体瞬时速度/加速度/加加速度分别为
[013 引
[0139] 步骤16:测试场景生成系统将所生成的载体Ξ维动态轨迹文件与所用的星历基准 文件一起作为测试场景提供GNSS模拟器仿真信号之用，由此即可按照指标测试要求直接控 制载体始终在朝向/背离卫星的方向上进行轨迹平滑、速度连续的运动，直接精确控制模拟 器所仿真信号的径向动态，从而精确控制信号的码速率/码相位、载波多普勒/载波相位运 些信号状态参数。
[0140] 本发明实施例提供的方法具有W下优点：
[0141] 1、本方法既可逼近真实情况下的径向动态，又允许用户对径向动态进行灵活配 置，W精确控制所仿真信号的码相位和载波相位变化特性，从而为受径向动态特性影响的 模拟器及接收机性能指标的测试提供科学严谨和客观公正的测试场景；
[0142] 2、本方法可将针对多个不同指标测试的动态场景合并到一个文件中W提高测试 效率，并保证载体运动轨迹的平滑性和速度的连续性；
[0143] 3、基于本方法的测试不要求在模拟器仿真卫星静止和单频载波输出的特殊场景 下进行，也不需要对射频信号进行下变频或其他额外处理，且能够适应所有调制体制的导 航信号和正常星座动态，使得测试结果与真实应用更为吻合，也极大地方便了模拟器和接 收机一系列相关性能指标的测试。
[0144] 下面W具体测试场景设计实例进一步说明本发明。假设待测GNSS信号模拟器的标 称射频信号最大载体动态指标如表1要求，利用本发明提供的方法进行载体动态测试场景 设计的具体步骤为：
[0145] 表1.模拟器仿真射频信号最大载体动态性能指标
[0146]
[0147] ~~步骤21:用户根据模拟器工作原理和测试任务需求选定从IGS( International GNSS Service,国际GNSS服务）网站下载的某一测站RI肥X格式（Receiver INdependent Exchange format,与接收机无关的交换格式）的卫星星历文件作为模拟器仿真的星历基准 文件，选定待仿真的卫星号为某一颗高仰角的可见卫星，设定仿真起始时刻为载体运动起始 时刻的系统时to,该时刻应处于星历有效时段内、且距星历失效的时间应大于测试时长;根 据卫星星历计算to时刻的卫星天线相位中屯、在EC邸坐标系中的Ξ维位置=片S?，乂。，写 和Ξ维速度^。，馬*4。WGPS信号的仿真为例，所采用坐标系为WGS84坐标系。
[0148] 步骤22:根据测试需求设计L0S方向上的相对动态场景，将径向动态场景划分为匀 加加速直线运动段、匀变幅匀变频正弦运动段两种基本运动段的组合;设置载体运动的初 始状态，包括接收机天线相位中屯、的初始位置= 斯，z〇}、LOS方向上的初始速度V0、 初始加速度ao和初始加加速度jo,其中v〇、a〇、jo背离卫星方向为正;设置径向运动分段及每 段运动的控制参数;根据上述设计形成径向动态用户配置文件，其格式如图3所示。具体方 法如下：
[0149] (1)所设置载体初始位置换算到大地坐标系之后的高程应大于吐(m)。例如设置在WGS84空 间直角坐标系中的载体初始位置坐标为P。。={ 6巧.巧84, 12(试制)0.22巧，！1786347.%47j， 则对应的WGS84大地坐标为缔度B = 39.9792741° N，经度L = 116.3408482° E，高程H = 12000000.0000m。根据式（1)很容易算得载体相对于卫星的初始距离，不失一般性，运里设 为d〇=10000000m。
[0150] (2)如果全部采用简单的径向直线运动来测试表1中的所有指标，由于需要达到的 加速度和加加速度值很大，在很短的时间内速度值就会超出所规定的最大速度，距离值也