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 等全球主要衛星導航系統的工作頻段,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,可根據測試場景需求,自由設置衛星數量、信號強度、多徑效應等參數,模擬復雜多變的信號環境。GPS 導航模擬器模擬校園導航場景,方便師生出行。北斗GPS導航模擬器錄制回放
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。便攜式GPS射頻模擬器GNSS 軌跡模擬器生成循環軌跡,適用于周期性運動場景模擬。
從成本角度看,GNSS 模擬器前期采購成本因功能、精度不同有所差異?;A款模擬器成本相對較低,適用于一般性教學與簡單接收機測試;而高精度、多通道且具備復雜環境模擬功能的不錯模擬器,價格則較為昂貴。但從長期效益考量,使用模擬器可大幅減少實地測試成本。在接收機研發階段,無需大量人力、物力在不同地理環境下進行實地測試,降低了交通、設備運輸等費用。同時,利用模擬器能快速發現接收機設計缺陷,縮短研發周期,加快產品上市,帶來更多經濟效益。此外,對于一些對定位精度要求極高的行業,如測繪、航空航天,使用模擬器進行充分測試,可避免因接收機性能不佳導致的重大損失,間接提升效益。
信號生成基礎:GNSS 信號模擬器首要任務是生成基礎信號。它基于精確的數學算法,模擬衛星在太空中的運動軌跡。以 GPS 系統為例,依據開普勒定律等軌道力學知識,計算出衛星在不同時刻的精確位置。同時,內置高精度時鐘模型,模擬衛星攜帶的原子鐘信號。通過這些復雜的運算,得到每個衛星對應的偽隨機噪聲(PRN)碼序列起始點。這些 PRN 碼如同衛星的獨特 “指紋”,每個衛星都有專屬序列。將衛星位置信息、時鐘信息與 PRN 碼信息相結合,利用數字信號處理器(DSP)生成較初的數字基帶信號,為后續模擬真實衛星信號奠定基礎。GPS 發生器生成穩定 GPS 信號,為基礎定位應用提供支持。
GNSS 模擬器常與多種設備協同,發揮更大效能。與慣性測量單元(IMU)協同,可模擬組合導航系統運行。模擬器輸出衛星信號,IMU 提供加速度、角速度等信息,二者數據融合,測試組合導航算法在不同場景下的性能,如在車輛急加速、轉彎等動態過程中,檢驗定位精度的穩定性。與射頻前端設備配合,能優化接收機射頻鏈路性能。模擬器提供射頻信號,通過調整信號參數,如帶寬、中心頻率等,測試射頻前端對不同信號的處理能力,包括信號放大、濾波、下變頻等環節,助力優化射頻前端設計。此外,在智能交通系統中,GNSS 模擬器與車載通信設備協同,模擬車輛在行駛過程中,定位信號與通信信號的交互,保障車聯網環境下定位與通信的協同順暢。GNSS 衛星模擬器模擬衛星在軌運行,輔助航天導航技術研究。車載式GNSS接收器供應商
GPS 衛星模擬器模擬衛星鐘差,檢測定位精度影響。北斗GPS導航模擬器錄制回放
GNSS 模擬器具備多項獨特技術特點。首先是高精度信號生成能力,能夠精確模擬衛星信號的載波相位、偽距等參數,誤差可控制在極小范圍內,滿足不錯科研及軍方領域對高精度測試的需求。其次,其靈活性強,可通過軟件設置模擬不同衛星系統,如 GPS、北斗、GLONASS 等,還能隨意組合衛星信號,模擬全球任意地點、任意時間的衛星分布情況。再者,模擬器支持多通道并行模擬,能同時輸出多個衛星信號通道,真實模擬實際接收環境中多顆衛星信號同時存在的場景。另外,具備復雜環境模擬功能,如模擬信號多路徑傳播、電離層和對流層延遲等干擾,為接收機在復雜環境下的性能測試提供有效手段。北斗GPS導航模擬器錄制回放