在科研領域,GNSS 模擬器為眾多研究提供有力支持。在地球物理學研究中,利用模擬器可模擬不同地球物理條件下的衛(wèi)星信號,研究電離層、對流層變化對信號傳播的影響,助力深入了解地球大氣結構與動力學。在天文學研究中,通過模擬衛(wèi)星信號在星際空間的傳播,探索信號受太陽風、引力場等因素干擾情況,為星際導航研究提供數(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景的衛(wèi)星信號數(shù)據(jù),用于訓練和驗證新算法,如基于深度學習的定位算法,以提升定位精度和抗干擾能力。GNSS 模擬器還為量子導航等前沿研究提供了地面測試平臺,模擬量子態(tài)下衛(wèi)星信號接收與處理,推動導航技術的創(chuàng)新發(fā)展。GNSS 導航模擬器創(chuàng)建多種導航場景,提升導航系統(tǒng)可靠性。全頻點信號仿真GPS模擬器錄制回放
GNSS 射頻模擬器具有諸多明顯特點。其一,頻率覆蓋范圍普遍,能夠涵蓋 GPS、北斗、GLONASS、Galileo 等全球主要衛(wèi)星導航系統(tǒng)的工作頻段,如 GPS 的 L1(1575.42MHz)、L2(1227.60MHz)頻段,北斗的 B1I(1561.098MHz)、B2I(1207.14MHz)頻段等,滿足不同系統(tǒng)測試需求。其二,信號精度極高,在模擬信號的幅度、頻率、相位等參數(shù)上,可達到亞毫米級的偽距精度和皮秒級的時間精度,確保為測試設備提供精細信號輸入。其三,具備靈活的信號配置能力,可根據(jù)測試場景需求,自由設置衛(wèi)星數(shù)量、信號強度、多徑效應等參數(shù),模擬復雜多變的信號環(huán)境。全頻點信號仿真GPS模擬器錄制回放GNSS 射頻模擬器輸出高精度射頻信號,用于接收機前端測試。
GNSS 射頻模擬器的工作基于對衛(wèi)星信號傳播過程的精確模擬。首先,它依據(jù)衛(wèi)星軌道模型,精確計算不同時刻衛(wèi)星的空間位置,這涉及復雜的天體力學算法,確保模擬衛(wèi)星位置與真實情況高度契合。隨后,根據(jù)衛(wèi)星位置確定信號傳播延遲,考慮到信號在電離層、對流層中的傳播影響,運用相應的物理模型進行修正。例如,通過 Klobuchar 模型處理電離層延遲,利用 Saastamoinen 模型計算對流層延遲。接著,生成衛(wèi)星發(fā)射的偽隨機噪聲(PRN)碼序列,每個衛(wèi)星對應獨特的碼序列。較后,將攜帶衛(wèi)星位置、時間信息以及 PRN 碼的基帶信號,通過調制技術加載到射頻載波上,輸出模擬的 GNSS 射頻信號,完整模擬衛(wèi)星信號從太空到地面的傳播路徑。
GPS 軌跡模擬器通過模擬衛(wèi)星信號與接收機之間的交互來生成軌跡數(shù)據(jù)。它首先依據(jù)預設的地理位置信息和運動參數(shù),如起點坐標、終點坐標、行進速度、加速度等,構建一個虛擬的運動模型。利用衛(wèi)星定位原理,將運動過程離散化為一系列時間節(jié)點,在每個節(jié)點上根據(jù)模型計算出對應的模擬 GPS 坐標。例如,以勻加速直線運動為例,根據(jù)運動學公式計算不同時刻物體所在位置,轉化為經緯度坐標。這些坐標信息按照 GPS 數(shù)據(jù)格式進行編碼,生成模擬的 GPS 軌跡數(shù)據(jù),如同真實的 GPS 接收機在該運動過程中接收到并記錄的數(shù)據(jù)一樣,為后續(xù)分析和應用提供基礎。GNSS 接收器優(yōu)化天線設計,增強信號接收能力。
與其他設備協(xié)同工作解析:GNSS 射頻模擬器常與 GNSS 接收機協(xié)同工作,用于接收機的性能測試。模擬器輸出模擬信號,接收機接收并處理信號,通過對比接收機輸出的定位結果與模擬器預設的真實位置信息,評估接收機的定位精度、靈敏度等性能指標。它還可與信號分析儀配合,對模擬器輸出信號進行深入分析。信號分析儀能檢測信號的頻譜特性、調制質量等,幫助技術人員優(yōu)化模擬器的信號生成參數(shù),確保輸出信號的準確性。在一些復雜測試場景中,模擬器還可與轉臺等設備協(xié)同,模擬接收機在不同姿態(tài)下接收到的 GNSS 信號,多方面測試接收機在動態(tài)環(huán)境中的性能。GNSS 模擬器支持多系統(tǒng)信號模擬,滿足全球定位應用需求。車載式gnss導航模擬器廠家
GPS 衛(wèi)星信號模擬器模擬衛(wèi)星仰角變化,分析信號接收差異。全頻點信號仿真GPS模擬器錄制回放
軟件定義 GNSS 模擬器主要依靠計算機軟件來生成 GNSS 信號。通過編寫復雜的算法,在計算機上模擬衛(wèi)星軌道、信號調制、傳播延遲等過程,然后利用數(shù)模轉換設備將數(shù)字信號轉換為模擬信號輸出。這種模擬器靈活性高,易于升級和修改模擬算法,適合科研機構進行新型信號體制研究或算法開發(fā)。硬件加速 GNSS 模擬器則采用特用的硬件芯片或電路來生成信號。這些硬件經過優(yōu)化設計,能快速處理大量信號計算任務,提高信號生成的速度與精度,適用于對信號實時性要求高的應用場景,如工業(yè)自動化中的實時定位系統(tǒng)測試。全頻點信號仿真GPS模擬器錄制回放