GNSS 模擬器對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的模擬極為精細(xì)。在模擬信號(hào)頻率方面,需精細(xì)匹配不同衛(wèi)星系統(tǒng)的載波頻率,像 GPS 的 L1、L2 頻段,北斗的 B1、B2 等頻段,微小的頻率偏差都會(huì)影響接收機(jī)測(cè)試結(jié)果。調(diào)制方式也至關(guān)重要,除常見(jiàn)的二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)調(diào)制用于生成導(dǎo)航電文外,針對(duì)不同衛(wèi)星信號(hào)特點(diǎn),還會(huì)采用諸如正交相移鍵控(QPSK)等復(fù)雜調(diào)制。信號(hào)的幅度模擬同樣關(guān)鍵,要依據(jù)衛(wèi)星與接收機(jī)的距離、信號(hào)傳播損耗等因素,精確設(shè)定模擬信號(hào)幅度,以反映真實(shí)場(chǎng)景中信號(hào)的強(qiáng)弱變化。此外,對(duì)信號(hào)噪聲的模擬也不可或缺,通過(guò)添加高斯白噪聲等方式,模擬實(shí)際環(huán)境中信號(hào)受噪聲干擾的情況,讓接收機(jī)測(cè)試環(huán)境更貼合現(xiàn)實(shí)。GNSS 接收器采用多通道技術(shù),提高信號(hào)捕獲效率。LabSatGPS信號(hào)模擬器錄制回放
單系統(tǒng) GNSS 模擬器專注于模擬某一種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的信號(hào),比如模擬 GPS 信號(hào)的模擬器。它適用于那些只針對(duì)單一衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)或應(yīng)用的場(chǎng)景,如早期一些依賴 GPS 定位的特定行業(yè)設(shè)備。多系統(tǒng) GNSS 模擬器則可同時(shí)模擬多種衛(wèi)星系統(tǒng)信號(hào),像 GPS、北斗、GLONASS 和 Galileo 等。這種類型的模擬器優(yōu)勢(shì)明顯,能為用戶提供更豐富的衛(wèi)星信號(hào)資源,提高定位精度與可靠性,普遍應(yīng)用于需要高精度定位的領(lǐng)域,如測(cè)繪、自動(dòng)駕駛等,使設(shè)備在不同衛(wèi)星系統(tǒng)信號(hào)組合下都能進(jìn)行性能測(cè)試與優(yōu)化。北斗GPS模擬器錄制回放GPS 衛(wèi)星模擬器模擬衛(wèi)星姿態(tài)變化,影響信號(hào)發(fā)射方向。
信號(hào)功率是 GNSS 射頻模擬器的重要技術(shù)指標(biāo)之一,其輸出功率范圍通常在 - 165dBm 至 - 20dBm 之間,可精確模擬衛(wèi)星信號(hào)在不同傳播距離下的強(qiáng)度變化。頻率穩(wěn)定度也是關(guān)鍵指標(biāo),一般要求達(dá)到 10?12 量級(jí),確保長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)輸出信號(hào)頻率的穩(wěn)定性,避免因頻率漂移影響測(cè)試精度。通道數(shù)量決定了模擬器能夠同時(shí)模擬的衛(wèi)星數(shù)量,常見(jiàn)的模擬器可支持 12 至 32 個(gè)通道,滿足多衛(wèi)星系統(tǒng)測(cè)試需求。此外,信號(hào)切換時(shí)間也是考量因素,快速的信號(hào)切換時(shí)間(如微秒級(jí))能實(shí)現(xiàn)不同測(cè)試場(chǎng)景的快速切換,提高測(cè)試效率。
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(guò)簡(jiǎn)單的菜單和參數(shù)設(shè)置,就能輕松定義各種測(cè)試場(chǎng)景。軟件內(nèi)置多種衛(wèi)星軌道模型,從基礎(chǔ)的開(kāi)普勒軌道模型到考慮了多種攝動(dòng)因素的復(fù)雜模型,可滿足不同精度要求的模擬需求。信號(hào)調(diào)制與解調(diào)算法多樣,能精確模擬各類衛(wèi)星信號(hào)的調(diào)制方式,并可對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行解調(diào)分析,幫助用戶深入了解信號(hào)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(dòng)記錄測(cè)試過(guò)程中的各種數(shù)據(jù),如信號(hào)強(qiáng)度、載波相位變化等,并通過(guò)內(nèi)置分析工具生成詳細(xì)報(bào)告,為用戶評(píng)估接收機(jī)性能提供有力數(shù)據(jù)支持。GNSS 仿真模擬器構(gòu)建虛擬城市,模擬城市導(dǎo)航環(huán)境。
在科研領(lǐng)域,GNSS 模擬器為眾多研究提供有力支持。在地球物理學(xué)研究中,利用模擬器可模擬不同地球物理?xiàng)l件下的衛(wèi)星信號(hào),研究電離層、對(duì)流層變化對(duì)信號(hào)傳播的影響,助力深入了解地球大氣結(jié)構(gòu)與動(dòng)力學(xué)。在天文學(xué)研究中,通過(guò)模擬衛(wèi)星信號(hào)在星際空間的傳播,探索信號(hào)受太陽(yáng)風(fēng)、引力場(chǎng)等因素干擾情況,為星際導(dǎo)航研究提供數(shù)據(jù)支撐。在新型定位算法研究方面,科研人員借助模擬器生成大量不同場(chǎng)景的衛(wèi)星信號(hào)數(shù)據(jù),用于訓(xùn)練和驗(yàn)證新算法,如基于深度學(xué)習(xí)的定位算法,以提升定位精度和抗干擾能力。GNSS 模擬器還為量子導(dǎo)航等前沿研究提供了地面測(cè)試平臺(tái),模擬量子態(tài)下衛(wèi)星信號(hào)接收與處理,推動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。GPS 衛(wèi)星信號(hào)模擬器模擬不同天氣下信號(hào),分析環(huán)境影響。GNSS模擬器供應(yīng)商
GPS 信號(hào)模擬器添加噪聲干擾,測(cè)試接收機(jī)抗噪性能。LabSatGPS信號(hào)模擬器錄制回放
基礎(chǔ)型 GNSS 模擬器功能相對(duì)簡(jiǎn)單,主要能夠模擬衛(wèi)星信號(hào)的基本特征,如生成固定數(shù)量衛(wèi)星的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),可進(jìn)行簡(jiǎn)單的信號(hào)強(qiáng)度調(diào)節(jié)。它適用于初學(xué)者對(duì) GNSS 接收機(jī)基本功能的初步測(cè)試,以及一些對(duì)信號(hào)模擬要求不高的基礎(chǔ)教學(xué)場(chǎng)景。高級(jí)型 GNSS 模擬器則具備豐富的功能,除了模擬常規(guī)信號(hào)外,還能精確模擬復(fù)雜的信號(hào)環(huán)境,如多徑效應(yīng)、信號(hào)干擾等。它可設(shè)置多種動(dòng)態(tài)場(chǎng)景,對(duì)接收機(jī)的抗干擾能力、動(dòng)態(tài)性能等進(jìn)行多方面測(cè)試,常用于專業(yè)的科研項(xiàng)目以及不錯(cuò)產(chǎn)品的研發(fā)測(cè)試。LabSatGPS信號(hào)模擬器錄制回放