車載式GPS信號模擬器錄制回放

航空航天領域?qū)Ш骄群涂煽啃砸髽O高，GNSS 模擬器在此發(fā)揮著關鍵作用。在飛機導航系統(tǒng)的研發(fā)與測試過程中，模擬器模擬飛機在起飛、巡航、降落等不同飛行階段所接收的衛(wèi)星信號。例如，模擬飛機在進近降落階段，受機場周邊地形、建筑物影響的信號變化情況，以此測試飛機導航系統(tǒng)能否精細引導飛機安全著陸。對于衛(wèi)星發(fā)射任務，在衛(wèi)星發(fā)射前的地面測試階段，GNSS 模擬器模擬衛(wèi)星在軌道上可能接收到的各類 GNSS 信號，對衛(wèi)星的導航定位模塊進行多方面測試，確保衛(wèi)星進入太空后，能夠利用 GNSS 信號準確確定軌道和姿態(tài)，為航天任務的順利實施提供保障。GNSS 信號模擬器模擬信號中斷場景，測試接收機恢復能力。車載式GPS信號模擬器錄制回放

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)射的偽隨機噪聲（PRN）碼。一旦捕獲到信號，便進入跟蹤階段，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，運用三角測量原理計算自身位置。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算速度，依據(jù)時間信息實現(xiàn)時鐘同步。船載型GPS發(fā)生器錄制回放GNSS 模擬器模擬動態(tài)場景，測試接收機跟蹤性能。

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）憑借長期技術積累與品牌優(yōu)勢，占據(jù)不錯市場主導地位。它們的產(chǎn)品在精度、功能豐富度上表現(xiàn)不錯，普遍應用于軍方、航天等關鍵領域。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，如基于云計算的模擬器服務等，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 導航模擬器能夠創(chuàng)建豐富多樣的導航場景。在城市環(huán)境模擬中，它可精細模擬高樓林立導致的信號遮擋與多徑效應，通過構(gòu)建詳細的城市三維地圖，依據(jù)建筑物布局計算信號傳播路徑，讓接收機體驗到在城市街道中定位時信號的復雜變化，助力優(yōu)化城市環(huán)境下的導航算法。對于山區(qū)場景，模擬器根據(jù)地形起伏模擬信號受山體阻擋、反射的情況，為山區(qū)探險設備、森林防火監(jiān)測設備等的導航性能測試提供真實環(huán)境模擬。在海洋場景下，模擬器考慮到開闊水域中信號傳播相對穩(wěn)定但受電離層和對流層影響較大的特點，結(jié)合海洋氣象數(shù)據(jù)模擬信號變化，滿足船舶導航系統(tǒng)的測試需求。GNSS 軌跡模擬器生成循環(huán)軌跡，適用于周期性運動場景模擬。

GNSS 模擬器可分為射頻（RF）模擬器和中頻（IF）模擬器。射頻模擬器直接生成與真實 GNSS 衛(wèi)星發(fā)射頻率相同的射頻信號，通常涵蓋 GPS L1、L2、L5 頻段，以及北斗、GLONASS 等其他系統(tǒng)對應頻段。其優(yōu)勢在于能直接模擬衛(wèi)星信號在空中傳播后的真實狀態(tài)，無需接收機進行額外的下變頻處理，適用于對接收機前端射頻性能測試，如天線性能、射頻濾波器效果評估等。而中頻模擬器輸出的是經(jīng)過下變頻后的中頻信號，頻率一般在幾百兆赫茲以下。這種類型便于進行信號處理算法的測試與驗證，因為中頻信號更易于被數(shù)字信號處理設備采集和分析，開發(fā)人員可專注于研究信號解算、定位算法等重心功能。GNSS 衛(wèi)星信號模擬器可調(diào)整信號強度，模擬不同距離下的信號接收。LabSatgnss衛(wèi)星信號模擬器錄制回放

GPS 衛(wèi)星信號模擬器模擬多路徑干擾，檢測接收機抗干擾能力。車載式GPS信號模擬器錄制回放

信號輸出與校準環(huán)節(jié)：經(jīng)過一系列復雜模擬過程生成的 GNSS 信號，較終要通過特定接口輸出給接收機。模擬器配備多種輸出接口，如射頻輸出接口，直接輸出模擬的射頻信號，可連接到接收機的天線接口。在輸出信號之前，需要進行校準操作。校準過程利用高精度的參考信號源，對模擬器生成信號的頻率、幅度、相位等參數(shù)進行精確測量和調(diào)整。例如，通過與原子鐘參考源對比，校準信號的頻率準確性；通過功率計測量，校準信號的幅度精度。確保輸出的 GNSS 信號在各個參數(shù)上都符合高精度的標準，以提供可靠的測試信號給 GNSS 接收機，保證測試結(jié)果的準確性和可靠性。車載式GPS信號模擬器錄制回放