GNSS 模擬器能靈活調整信號特性。在信號頻率方面,可精確設置不同衛星系統的載波頻率,如 GPS 的 L1、L2 頻段,北斗的 B1、B2、B3 頻段等,滿足對不同頻段信號測試的需求。信號幅度也能根據實際場景需求進行靈活調節,模擬衛星與接收機距離變化導致的信號強度改變。調制方式更是多樣,除常見的二進制相移鍵控(BPSK)外,還支持正交相移鍵控(QPSK)、二進制偏移載波(BOC)等復雜調制方式,用戶可根據特定衛星信號特征選擇合適的調制方式,實現對不同衛星信號的精細模擬與測試。GPS 發生器輸出多頻 GPS 信號,滿足高精度定位需求。車載GNSS接收器
信號調制過程:生成的基帶信號需要經過調制才能模擬真實 GNSS 信號。常見的調制方式是二進制相移鍵控(BPSK)調制。在這個過程中,將基帶信號的信息加載到高頻載波上。具體而言,利用載波的相位變化來表示基帶信號中的 “0” 和 “1”。比如,當基帶信號為 “0” 時,載波相位不變;當基帶信號為 “1” 時,載波相位翻轉 180 度。通過這種調制方式,把低頻的基帶信號轉換為高頻的射頻信號,使其能夠在空氣中遠距離傳播,并且符合 GNSS 信號在空中傳播的特性,便于后續被 GNSS 接收機接收和解調。航海GPS衛星模擬器錄制回放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星信號傳播過程的精確模擬。首先,它依據衛星軌道模型,精確計算不同時刻衛星的空間位置,這涉及復雜的天體力學算法,確保模擬衛星位置與真實情況高度契合。隨后,根據衛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,生成衛星發射的偽隨機噪聲(PRN)碼序列,每個衛星對應獨特的碼序列。較后,將攜帶衛星位置、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,完整模擬衛星信號從太空到地面的傳播路徑。
單系統 GNSS 模擬器專注于模擬某一種衛星導航系統的信號,比如模擬 GPS 信號的模擬器。它適用于那些只針對單一衛星系統進行研發或應用的場景,如早期一些依賴 GPS 定位的特定行業設備。多系統 GNSS 模擬器則可同時模擬多種衛星系統信號,像 GPS、北斗、GLONASS 和 Galileo 等。這種類型的模擬器優勢明顯,能為用戶提供更豐富的衛星信號資源,提高定位精度與可靠性,普遍應用于需要高精度定位的領域,如測繪、自動駕駛等,使設備在不同衛星系統信號組合下都能進行性能測試與優化。GNSS 導航模擬器模擬山區導航場景,改善山區定位精度。
農業生產正朝著智能化、精細化方向發展,GNSS 模擬器在其中貢獻明顯。在精細農業中,農民使用搭載 GNSS 接收機的農機設備進行作業,GNSS 模擬器可模擬農田不同位置的衛星信號環境。比如在農田中有高大樹木或建筑物的區域,模擬信號遮擋情況,測試農機自動駕駛系統能否準確按照預設路線進行播種、施肥、灌溉等作業。通過模擬測試,優化農機設備的導航算法,提高農機作業的精度,避免因定位偏差導致的資源浪費,實現精細投入,提高農作物產量與質量,推動農業現代化進程。GPS 導航模擬器模擬越野路況,提升戶外導航體驗。欺騙干擾GPS導航模擬器錄制回放
GNSS 導航模擬器模擬飛機飛行軌跡,保障航空導航安全。車載GNSS接收器
GNSS 模擬器通過生成模擬的衛星信號來仿真真實的全球導航衛星系統環境。其重心在于依據衛星軌道模型、信號傳播模型等數學模型,精確計算衛星在不同時刻的位置及信號特征。在計算出衛星位置后,模擬器會按照特定的編碼方式,如 GPS 的 C/A 碼或更復雜的加密碼,對載波信號進行調制,以模擬衛星發射的實際信號。這些模擬信號經放大、濾波等處理后,可輸出至接收設備。無論是用于測試 GNSS 接收機在開闊天空下的定位精度,還是模擬在城市峽谷、森林等復雜環境中的信號接收情況,GNSS 模擬器都能通過靈活設置參數,為接收機提供逼真的測試信號,幫助工程師深入了解接收機性能。車載GNSS接收器