GNSS 模擬器通過(guò)生成模擬的衛(wèi)星信號(hào)來(lái)仿真真實(shí)的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)環(huán)境。其重心在于依據(jù)衛(wèi)星軌道模型、信號(hào)傳播模型等數(shù)學(xué)模型,精確計(jì)算衛(wèi)星在不同時(shí)刻的位置及信號(hào)特征。在計(jì)算出衛(wèi)星位置后,模擬器會(huì)按照特定的編碼方式,如 GPS 的 C/A 碼或更復(fù)雜的加密碼,對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,以模擬衛(wèi)星發(fā)射的實(shí)際信號(hào)。這些模擬信號(hào)經(jīng)放大、濾波等處理后,可輸出至接收設(shè)備。無(wú)論是用于測(cè)試 GNSS 接收機(jī)在開(kāi)闊天空下的定位精度,還是模擬在城市峽谷、森林等復(fù)雜環(huán)境中的信號(hào)接收情況,GNSS 模擬器都能通過(guò)靈活設(shè)置參數(shù),為接收機(jī)提供逼真的測(cè)試信號(hào),幫助工程師深入了解接收機(jī)性能。GPS 信號(hào)模擬器添加噪聲干擾,測(cè)試接收機(jī)抗噪性能。航海gnss導(dǎo)航模擬器錄制回放
GNSS 模擬器具備多項(xiàng)獨(dú)特技術(shù)特點(diǎn)。首先是高精度信號(hào)生成能力,能夠精確模擬衛(wèi)星信號(hào)的載波相位、偽距等參數(shù),誤差可控制在極小范圍內(nèi),滿(mǎn)足不錯(cuò)科研及軍方領(lǐng)域?qū)Ω呔葴y(cè)試的需求。其次,其靈活性強(qiáng),可通過(guò)軟件設(shè)置模擬不同衛(wèi)星系統(tǒng),如 GPS、北斗、GLONASS 等,還能隨意組合衛(wèi)星信號(hào),模擬全球任意地點(diǎn)、任意時(shí)間的衛(wèi)星分布情況。再者,模擬器支持多通道并行模擬,能同時(shí)輸出多個(gè)衛(wèi)星信號(hào)通道,真實(shí)模擬實(shí)際接收環(huán)境中多顆衛(wèi)星信號(hào)同時(shí)存在的場(chǎng)景。另外,具備復(fù)雜環(huán)境模擬功能,如模擬信號(hào)多路徑傳播、電離層和對(duì)流層延遲等干擾,為接收機(jī)在復(fù)雜環(huán)境下的性能測(cè)試提供有效手段。LabSatgnss軌跡模擬器供應(yīng)商GNSS 接收器增加抗干擾模塊,適應(yīng)復(fù)雜電磁環(huán)境。
航空航天領(lǐng)域?qū)?dǎo)航精度和可靠性要求近乎苛刻,GNSS 模擬器在其中扮演著重要角色。在飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)研發(fā)測(cè)試中,GNSS 模擬器可模擬飛機(jī)在起飛、巡航、降落等不同飛行階段所接收的衛(wèi)星信號(hào)。比如在模擬飛機(jī)降落過(guò)程時(shí),能精確模擬機(jī)場(chǎng)周邊復(fù)雜的信號(hào)環(huán)境,包括受地形、建筑物影響產(chǎn)生的信號(hào)變化,以此測(cè)試飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)能否準(zhǔn)確引導(dǎo)飛機(jī)安全著陸。對(duì)于衛(wèi)星發(fā)射任務(wù),在衛(wèi)星入軌前的地面測(cè)試階段,GNSS 模擬器可模擬衛(wèi)星在軌道上可能接收到的各種 GNSS 信號(hào),測(cè)試衛(wèi)星的導(dǎo)航定位模塊性能,確保衛(wèi)星進(jìn)入太空后能正常利用 GNSS 信號(hào)進(jìn)行精確軌道確定與姿態(tài)控制,保障航天任務(wù)順利進(jìn)行。
航空航天領(lǐng)域?qū)?dǎo)航精度和可靠性要求極高,GNSS 模擬器在此發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)的研發(fā)與測(cè)試過(guò)程中,模擬器模擬飛機(jī)在起飛、巡航、降落等不同飛行階段所接收的衛(wèi)星信號(hào)。例如,模擬飛機(jī)在進(jìn)近降落階段,受機(jī)場(chǎng)周邊地形、建筑物影響的信號(hào)變化情況,以此測(cè)試飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)能否精細(xì)引導(dǎo)飛機(jī)安全著陸。對(duì)于衛(wèi)星發(fā)射任務(wù),在衛(wèi)星發(fā)射前的地面測(cè)試階段,GNSS 模擬器模擬衛(wèi)星在軌道上可能接收到的各類(lèi) GNSS 信號(hào),對(duì)衛(wèi)星的導(dǎo)航定位模塊進(jìn)行多方面測(cè)試,確保衛(wèi)星進(jìn)入太空后,能夠利用 GNSS 信號(hào)準(zhǔn)確確定軌道和姿態(tài),為航天任務(wù)的順利實(shí)施提供保障。GPS 導(dǎo)航模擬器模擬校園導(dǎo)航場(chǎng)景,方便師生出行。
除了基礎(chǔ)的導(dǎo)航信號(hào)模擬,GNSS 導(dǎo)航模擬器還具備多種拓展功能。一些模擬器支持多系統(tǒng)聯(lián)合模擬,不能同時(shí)模擬 GPS、北斗、GLONASS 等多個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的信號(hào),還能模擬不同系統(tǒng)信號(hào)之間的相互干擾與協(xié)同工作情況,為多系統(tǒng)融合導(dǎo)航設(shè)備的研發(fā)提供多方面測(cè)試。部分模擬器具備信號(hào)干擾模擬功能,可生成窄帶干擾、寬帶干擾等多種干擾信號(hào),與正常 GNSS 信號(hào)疊加,測(cè)試接收機(jī)在干擾環(huán)境下的抗干擾能力與定位穩(wěn)定性。此外,有的模擬器還能模擬時(shí)間同步信號(hào),用于測(cè)試對(duì)時(shí)間精度要求極高的應(yīng)用場(chǎng)景,如電力系統(tǒng)的時(shí)間同步設(shè)備。GNSS 信號(hào)模擬器可模擬電離層延遲,測(cè)試信號(hào)傳播影響。便攜式GPS衛(wèi)星信號(hào)模擬器供應(yīng)商
GNSS 仿真模擬器結(jié)合大數(shù)據(jù),模擬復(fù)雜地理環(huán)境信號(hào)。航海gnss導(dǎo)航模擬器錄制回放
從成本角度看,GNSS 模擬器前期采購(gòu)成本因功能、精度不同有所差異?;A(chǔ)款模擬器成本相對(duì)較低,適用于一般性教學(xué)與簡(jiǎn)單接收機(jī)測(cè)試;而高精度、多通道且具備復(fù)雜環(huán)境模擬功能的不錯(cuò)模擬器,價(jià)格則較為昂貴。但從長(zhǎng)期效益考量,使用模擬器可大幅減少實(shí)地測(cè)試成本。在接收機(jī)研發(fā)階段,無(wú)需大量人力、物力在不同地理環(huán)境下進(jìn)行實(shí)地測(cè)試,降低了交通、設(shè)備運(yùn)輸?shù)荣M(fèi)用。同時(shí),利用模擬器能快速發(fā)現(xiàn)接收機(jī)設(shè)計(jì)缺陷,縮短研發(fā)周期,加快產(chǎn)品上市,帶來(lái)更多經(jīng)濟(jì)效益。此外,對(duì)于一些對(duì)定位精度要求極高的行業(yè),如測(cè)繪、航空航天,使用模擬器進(jìn)行充分測(cè)試,可避免因接收機(jī)性能不佳導(dǎo)致的重大損失,間接提升效益。航海gnss導(dǎo)航模擬器錄制回放