人们在室外无遮挡的地方可以凭借卫星导航系统指明方向,但到了室内却可能迷踪失路。其原因在于卫星信号很容易被钢筋混凝土等结构物所阻挡,导致卫星导航系统无法在室内正常工作。为此,本文构建了基于虚拟卫星星座的卫星导航信号模拟器室内定位系统,并以提高室内定位精度为目标,重点研究了虚拟卫星星座以及虚拟卫星导航电文数字信号的产生方案。主要工作内容如下:1.设计了适用于室内定位的虚拟卫星星座方案。考虑到真实卫星星座可能出现卫星布局较差这一问题,本方案将不同定位时刻的卫星配置成更适用于室内定位系统的虚拟卫星星座。并且,针对四颗卫星定位和五颗卫星定位,设计了相应的卫星星座布局。2.提出了时移虚拟卫星算法。为了实现不同定位时刻的卫星星座组合,找到了一种使卫星在轨位置不受时间参数变化影响的方法。该算法通过修改星历中的三个开普勒轨道参数,可以在不改变卫星在轨位置以及运动规律的前提下,根据用户的需求对卫星的定位时刻进行调整。3.开发了虚拟卫星导航电文数字信号产生软件。软件分为模式选择模块、星历读取模块、电文编排模块以及卫星筛选模块四大模块。其中,模式选择模块通过人机交互界面读取用户输入的设置参数,并进入相应的卫星导航系统模式;星历读取模块完成关键字的拼接与查找功能,从外部文件中读取初始卫星星历参数;电文编排模块负责时移虚拟卫星算法的实现以及四大卫星导航系统的导航电文编排工作;卫星筛选模块判断产生的导航电文是否符合用户要求。4.完成了室内定位系统的测试。通过对比卫星在轨位置以及精度因子的变化对虚拟卫星星座技术进行了验证,使用硬件接收机完成了导航电文产生软件的测试,分析了室内定位系统的定位精度,验证了本系统是可行且有效的。