本技术涉及卫星导航测试，特别地，涉及一种室内模拟真实导航星座模拟信号空域映射方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术：
1、随着电磁环境日益复杂，导航终端的抗干扰性能成为设备应用的基础。满天星抗干扰测试系统采用立方体离散天线阵方案模拟真实卫星星座导航信号变化，具体的，通过控制导航信号模拟设备和导航发射天线的拓扑关系，构建用来模拟实际卫星信号动态；并在该环境中模拟各种干扰，完成对各种导航终端抗干扰能力的测试评估。
2、其中满天星抗干扰测试系统立方体离散天线阵包含的天线数量m由系统所支持的被测抗干扰天线要求的最小指向波束宽度决定。目前抗干扰天线的阵元数目发展趋势为4阵元、7阵元和16阵元，对应的接收信号波束宽度θ为48°、41°和20°；由抗干扰算法测试要求，可得任意相邻的两天线的空间夹角均需要小于θ；考虑空间均匀采样，对应离散天线阵包含的最少天线数量m为24个、48个、64个。导航信号源的通道数由需要仿真的可见星数量n决定，例如取北斗导航卫星平均可见星为12颗。
3、现有的满天星抗干扰测试系统的导航信号源和离散天线阵的拓扑关系主要包括以下两种：
4、第一种拓扑方式是分布式连接方式，即采用一个信号模拟源输出连接一个导航发射天线，系统通过控制卫星导航信号的输出信号状态，实现导航信号切换功能。这种连接方式存在两个缺陷：一是信号模拟源生成信号通道数量非常庞大；以目前主流7阵元抗干扰天线测试要求的立方体离散天线阵的最小天线数量为48个为例，要求导航信号源具备48路独立导航信号生成通道；对应的48通道导航信号源研制成本非常高；二是对于采用授权码生成导航信号，要求授权码模块具备48路输出，保密管理难度大，失密风险非常高。目前针对此方式的存在的问题，现有的解决方法主要是以保证基本测试需求为出发点，减少导航发射天线数量，减少导航发射天线数量为24个（对应波束宽度为48°），从而减少导航模拟设备信号生成通道数量为24路，降低满天星测试系统研制成本，因此无法满足更多阵元的抗干扰接收天线（例如7阵元、16阵元等）需求的满天星抗干扰测试系统使用要求。
5、第二种拓扑方式是集中连接方式，即采用n通道导航信号模拟设备通过n×m全切开关矩阵连接到m个导航发射天线，通过控制开关矩阵的切换方式实现卫星信号切换功能。以目前主流7阵元抗干扰天线测试要求的立方体离散天线阵的最小天线数量为48个，仿真20颗可见星为例，对应的信号源通道数量降至20通道，相对于分布式连接方式，降低了系统研制成本，但要求开关矩阵的开关单元数量为20×48=960个，存在开关矩阵包含的开关单元数量庞大，开关矩阵设备内部连线复杂，导致系统稳定性、可靠性和可维护性差的问题。目前针对此方式的存在的问题，现有的解决方法和方式一的思路一致，通过减少导航发射天线的数量（例如减少至24个天线，满足四阵元抗干扰天线的波束要求），从而减少射频开关矩阵内部的开关单元数量（20×24=480个开关单元），同样无法满足有更多阵元组成的抗干扰接收天线（例如7阵元、16阵元等）需求的满天星抗干扰测试系统使用要求。
技术实现思路
1、本技术提供了一种室内模拟真实导航星座模拟信号空域映射方法，以解决现有的满天星抗干扰测试系统的导航信号源和离散天线阵的拓扑关系成本高、无法满足有更多阵元组成的抗干扰接收天线需求的满天星抗干扰测试系统使用要求的技术问题。
2、本技术采用的技术方案如下：
3、一种室内模拟真实导航星座模拟信号空域映射方法，包括步骤：
4、s1、根据卫星星座星下投影周期规律确定导航信号源最少输出通道数n，根据被测接收终端的最小波束宽度θ确定立方体离散天线阵的最小固定天线数量m，n<m；
5、s2、根据仿真地点及仿真时间对应的星下轨迹，将目标空域划分为k个子空域，一个空域内用户可见星映射的固定天线数目最多为m\k个，每一子空域内任意时刻、任意地点的可见星数目小于等于n/k个，导航信号源的每n/k路输出对应任意一个子空域的卫星星座；
6、s3、通过卫星轨道模拟和测试场景计算出某地仿真时刻所有可见星的俯仰角和方位角，筛选出最多n个可见星；
7、s4、根据立方体离散天线阵的固定天线的布设方式和被测接收终端的安装位置，算出每个固定天线对被测接收终端的接收天线的仰角和方位角，根据每个可见星的仰角和方位角，找出距离可见星最近的固定天线，记下固定天线编号以及对应的可见星编号；
8、s5、将导航信号源输出的n路卫星信号的每n/k路卫星信号对应一个子空域内的m\k个固定天线，单个子空域设置开关矩阵中的1个规模为(n/k)×(m/k)的开关子单元，用于导航信号模拟源输出的n/k路卫星信号到一个子空域内所有m\k个固定天线的导通；
9、s6、根据计算得到的可见星编号和固定天线编号，以及天线阵的区域划分，控制导航信号源不同分组的每一路输出信号对应的卫星号和开关矩阵不同开关子单元的每一路开关的控制状态，实现导航星座模拟信号的空域映射。
10、进一步地，步骤s1中，所述根据卫星星座星下投影周期规律确定导航信号源最少输出通道数n，具体包括步骤：
11、s11、确定不同卫星星座星下投影周期规律，其中，geo卫星的星下位置固定，igso卫星的星下投影周期为24小时，meo卫星的星下投影位置周期为7天；
12、s12、根据目标区域的七天星历的仿真计算用户的最小可见星数量作为导航信号源最少输出通道数n。
13、进一步地，步骤s1中，所述根据被测接收终端的最小波束宽度θ确定立方体离散天线阵的最小固定天线数量m，具体包括步骤：
14、s13、根据抗干扰算法测试要求，可得任意相邻的两天线的空间夹角均需要小于θ，考虑空间均匀采样，最小固定天线数量为：m=360/θ×(90/θ-1)-1。
15、进一步地，步骤s2中，根据仿真地点及仿真时间对应的星下轨迹，将目标空域划分为k个子空域时，k满足：n/h≤k≤n，其中，h为每个子空域对应的卫星星座信号的种类数。
16、进一步地，考虑北斗、gps、glonass、galileo四类导航系统星座仿真需求，每个子空域对应的卫星星座信号的种类数h为4，则k满足：n/4≤k≤n。
17、进一步地，根据仿真地点及仿真时间对应的星下轨迹，将目标空域划分为k个子空域时，k为n和m的公因子。
18、进一步地，所述步骤s6具体包括步骤：
19、s61、根据计算得到的可见星编号和固定天线编号，以及立方体离散天线阵的区域划分，设定信号模拟源输出通道和开关矩阵的开关子单元输入连接关系，以及开关矩阵的开关子单元输出到子空域天线连接关系；
20、s62、根据子空域的卫星信号星进星出的状态控制导航信号源不同分组的每一路输出信号对应的卫星号，以及开关矩阵不同开关子单元的每一路开关的控制状态，实现导航星座模拟信号的空域映射。
21、本技术另一方面还提供了一种室内模拟真实导航星座模拟信号空域映射装置，包括：
22、通道数和固定天线数确定模块，用于根据卫星星座星下投影周期规律确定导航信号源最少输出通道数n，根据被测接收终端的最小波束宽度θ确定立方体离散天线阵的最小固定天线数量m，n<m；
23、目标空域划分模块，用于根据仿真地点及仿真时间对应的星下轨迹，将目标空域划分为k个子空域，一个空域内用户可见星映射的固定天线数目最多为m\k个，每一子空域内任意时刻、任意地点的可见星数目小于等于n/k个，导航信号源的每n/k路输出对应任意一个子空域的卫星星座；
24、可见星角度计算模块，用于通过卫星轨道模拟和测试场景计算出某地仿真时刻所有可见星的俯仰角和方位角，筛选出最多n个可见星；
25、固定天线及可见星编号确定模块，用于根据立方体离散天线阵的固定天线的布设方式和被测接收终端的安装位置，算出每个固定天线对被测接收终端的接收天线的仰角和方位角，根据每个可见星的仰角和方位角，找出距离可见星最近的固定天线，记下固定天线编号以及对应的可见星编号；
26、开关矩阵设置模块，用于将导航信号源输出的n路卫星信号的每n/k路卫星信号对应一个子空域内的m\k个固定天线，单个子空域设置开关矩阵中的1个规模为(n/k)×(m/k)的开关子单元，用于导航信号模拟源输出的n/k路卫星信号到一个子空域内所有m\k个固定天线的导通；
27、信号空域映射模块，用于根据计算得到的可见星编号和固定天线编号，以及天线阵的区域划分，控制导航信号源不同分组的每一路输出信号对应的卫星号和开关矩阵不同开关子单元的每一路开关的控制状态，实现导航星座模拟信号的空域映射。
28、本技术另一方面还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述室内模拟真实导航星座模拟信号空域映射方法的步骤。
29、本技术另一方面还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序， 在所述程序运行时控制所述存储介质所在的设备执行所述室内模拟真实导航星座模拟信号空域映射方法的步骤。
30、本技术具有以下有益效果：
31、本技术提供了一种室内模拟真实导航星座模拟信号空域映射方法，该方法一方面通过将m个天线组成的立方体离散天线阵按照算法划分为k个子空域，其中每个子空域包含（m/k）个天线，对应的，将卫导信号模拟源输出n路信号划分成k组，每组包含（n/k）个信号输出；且m >n，m>k；另一方面，本技术中设置开关矩阵包含k个开关基本单元，每个开关基本单元包含（n/k）进（m/k）出，即导航信号模拟源输出的（n/k）路信号通过单个开关单元全映射到某一个空域对应的（m/k）个固定天线，总计所需的信号源生成通道为n路；开关矩阵的开关单元规模为路，其中每个子空域内任意时刻、任意地点的最大用户可视卫星数目为（n/k，子空域信号源输入数量）；可保证卫导信号源只需具备n路导航信号生成能力（n≤m），即可实现n颗可见星在空域m个天线映射的需求。可见，相比现有分布式连接方式拓扑架构中为实现n颗可见星在空域m个固定天线映射的需求，需要信号源生成通道为m路，本技术节省导航信号模拟源(m-n)个通道数目，大大降低了项目成本；同时，相比现有分布式连接方式拓扑架构中，为实现n颗可见星在空域m个天线映射的需求，需要信号源生成通道为n路，开关矩阵的开关单元规模为m×n路，本技术节省开关矩阵的选通支路数目为，大幅减少了开关矩阵选择支路的规模，进一步降低了项目成本，提升了系统的稳定性、可靠性和可维护性。
32、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本技术作进一步详细的说明。