GNSS 接收器工作時,首要步驟是捕獲衛(wèi)星信號。它通過搜索特定頻段,如 GPS 的 L1、L2 頻段,北斗的 B1、B2 頻段等,識別出衛(wèi)星發(fā)射的偽隨機(jī)噪聲(PRN)碼。一旦捕獲到信號,便進(jìn)入跟蹤階段,持續(xù)鎖定衛(wèi)星信號,確保穩(wěn)定接收。在解算環(huán)節(jié),接收器利用接收到的多個衛(wèi)星信號的時間延遲,結(jié)合衛(wèi)星軌道信息,運(yùn)用三角測量原理計(jì)算自身位置。例如,通過測量信號從三顆衛(wèi)星傳播到接收器的時間差,確定以衛(wèi)星為球心、傳播距離為半徑的三個球面,其交點(diǎn)即為接收器位置。同時,接收器還能根據(jù)信號頻率的多普勒頻移計(jì)算速度,依據(jù)時間信息實(shí)現(xiàn)時鐘同步。GPS 信號模擬器通過調(diào)制技術(shù)生成標(biāo)準(zhǔn) GPS 信號,用于設(shè)備調(diào)試。LABSAT 3GPS軌跡模擬器
豐富模擬軌跡類型呈現(xiàn):GPS 軌跡模擬器能夠生成豐富多樣的模擬軌跡類型。直線軌跡是基礎(chǔ)類型,用于簡單的場景模擬,如車輛在筆直公路上的行駛。曲線軌跡則可模擬車輛轉(zhuǎn)彎、河流蜿蜒等情況,通過設(shè)定曲率等參數(shù)精確生成。循環(huán)軌跡常用于模擬一些周期性運(yùn)動,像摩天輪的轉(zhuǎn)動、列車在環(huán)形軌道上的運(yùn)行等。不規(guī)則軌跡可模擬復(fù)雜的自然運(yùn)動或受隨機(jī)因素影響的運(yùn)動,比如野生動物的遷徙路徑、無人機(jī)在復(fù)雜環(huán)境中的飛行軌跡,通過引入隨機(jī)噪聲等算法實(shí)現(xiàn)。全頻點(diǎn)信號仿真GPS衛(wèi)星模擬器GNSS 軌跡模擬器生成循環(huán)軌跡,適用于周期性運(yùn)動場景模擬。
在全球范圍內(nèi),GNSS 模擬器市場競爭較為激烈。國外有名廠商如思博倫(Spirent)、羅德與施瓦茨(R&S)憑借長期技術(shù)積累與品牌優(yōu)勢,占據(jù)不錯市場主導(dǎo)地位。它們的產(chǎn)品在精度、功能豐富度上表現(xiàn)不錯,普遍應(yīng)用于軍方、航天等關(guān)鍵領(lǐng)域。國內(nèi)廠商近年來發(fā)展迅速,像北斗星通等企業(yè),依托國內(nèi)北斗衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展機(jī)遇,不斷推出具有性價比優(yōu)勢的產(chǎn)品,在中低端市場具有較強(qiáng)競爭力,并且逐步向不錯市場滲透。此外,一些新興科技企業(yè)也在通過創(chuàng)新技術(shù),如基于云計(jì)算的模擬器服務(wù)等,試圖在市場中開辟新賽道。隨著市場需求不斷增長,尤其是自動駕駛、物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域?qū)Ω呔榷ㄎ粶y試需求的爆發(fā),各廠商不斷加大研發(fā)投入,競爭將愈發(fā)激烈,推動產(chǎn)品持續(xù)升級。
GNSS 模擬器通過生成模擬的衛(wèi)星信號來仿真真實(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、信號傳播模型等數(shù)學(xué)模型,精確計(jì)算衛(wèi)星在不同時刻的位置及信號特征。在計(jì)算出衛(wèi)星位置后,模擬器會按照特定的編碼方式,如 GPS 的 C/A 碼或更復(fù)雜的加密碼,對載波信號進(jìn)行調(diào)制,以模擬衛(wèi)星發(fā)射的實(shí)際信號。這些模擬信號經(jīng)放大、濾波等處理后,可輸出至接收設(shè)備。無論是用于測試 GNSS 接收機(jī)在開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)境中的信號接收情況,GNSS 模擬器都能通過靈活設(shè)置參數(shù),為接收機(jī)提供逼真的測試信號,幫助工程師深入了解接收機(jī)性能。GPS 模擬器模擬城市峽谷環(huán)境,測試定位設(shè)備信號穿透能力。
在軟件層面,GNSS 模擬器功能極為豐富。擁有直觀且易于操作的用戶界面,用戶通過簡單的菜單和參數(shù)設(shè)置,就能輕松定義各種測試場景。軟件內(nèi)置多種衛(wèi)星軌道模型,從基礎(chǔ)的開普勒軌道模型到考慮了多種攝動因素的復(fù)雜模型,可滿足不同精度要求的模擬需求。信號調(diào)制與解調(diào)算法多樣,能精確模擬各類衛(wèi)星信號的調(diào)制方式,并可對模擬信號進(jìn)行解調(diào)分析,幫助用戶深入了解信號特性。此外,軟件還具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)記錄與分析功能,能自動記錄測試過程中的各種數(shù)據(jù),如信號強(qiáng)度、載波相位變化等,并通過內(nèi)置分析工具生成詳細(xì)報告,為用戶評估接收機(jī)性能提供有力數(shù)據(jù)支持。GPS 導(dǎo)航模擬器模擬復(fù)雜路況,優(yōu)化車載導(dǎo)航系統(tǒng)體驗(yàn)。理工雷科GPS發(fā)生器供應(yīng)商
GNSS 發(fā)生器能定制信號參數(shù),滿足特殊應(yīng)用的信號要求。LABSAT 3GPS軌跡模擬器
GNSS 模擬器的硬件架構(gòu)是其功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。重心硬件包括信號生成板卡,它集成了高精度的數(shù)字信號處理器(DSP)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)。DSP 負(fù)責(zé)復(fù)雜的信號運(yùn)算,依據(jù)衛(wèi)星軌道參數(shù)、時間信息等生成精確的數(shù)字信號;FPGA 則用于靈活配置信號生成流程,實(shí)現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)處理與信號調(diào)制。射頻模塊也是關(guān)鍵部分,它將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為射頻信號,并對其進(jìn)行放大、濾波等處理,確保模擬信號能以合適的功率和質(zhì)量輸出。此外,模擬器還配備了高精度的時鐘源,如原子鐘或銣鐘,為信號生成提供精細(xì)的時間基準(zhǔn),保證不同衛(wèi)星信號間的時間同步精度,這對于模擬多衛(wèi)星系統(tǒng)協(xié)同工作場景至關(guān)重要。存儲模塊用于存儲大量的衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)、信號特征庫等信息,以便快速調(diào)用生成各類模擬信號。LABSAT 3GPS軌跡模擬器