在多系統(tǒng)協(xié)同工作的趨勢下,GNSS 模擬器具備良好的系統(tǒng)兼容性。它能同時模擬多個衛(wèi)星系統(tǒng)的信號,如 GPS、北斗、GLONASS 和 Galileo 等,并且可根據(jù)用戶需求,靈活設(shè)置各衛(wèi)星系統(tǒng)信號的比例與組合方式。在模擬過程中,能有效處理不同衛(wèi)星系統(tǒng)間的時間同步問題,通過內(nèi)部的時間轉(zhuǎn)換機(jī)制,確保不同系統(tǒng)信號在時間上精細(xì)匹配,真實模擬多衛(wèi)星系統(tǒng)聯(lián)合定位的場景,為支持多系統(tǒng)融合的 GNSS 接收機(jī)研發(fā)與測試提供了有力工具,適應(yīng)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)多元化發(fā)展的需求。GNSS 導(dǎo)航模擬器創(chuàng)建多種導(dǎo)航場景,提升導(dǎo)航系統(tǒng)可靠性。車載式GNSS接收器
GNSS 模擬器通過生成模擬的衛(wèi)星信號來仿真真實的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)環(huán)境。其重心在于依據(jù)衛(wèi)星軌道模型、信號傳播模型等數(shù)學(xué)模型,精確計算衛(wèi)星在不同時刻的位置及信號特征。在計算出衛(wèi)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(fù)雜的加密碼,對載波信號進(jìn)行調(diào)制,以模擬衛(wèi)星發(fā)射的實際信號。這些模擬信號經(jīng)放大、濾波等處理后,可輸出至接收設(shè)備。無論是用于測試 GNSS 接收機(jī)在開闊天空下的定位精度,還是模擬在城市峽谷、森林等復(fù)雜環(huán)境中的信號接收情況,GNSS 模擬器都能通過靈活設(shè)置參數(shù),為接收機(jī)提供逼真的測試信號,幫助工程師深入了解接收機(jī)性能。便攜式gnss軌跡模擬器錄制回放GNSS 模擬器模擬動態(tài)場景,測試接收機(jī)跟蹤性能。
隨著科技發(fā)展,GNSS 模擬器涌現(xiàn)出許多新興應(yīng)用場景。在智能農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,利用模擬器可模擬農(nóng)田不同區(qū)域的衛(wèi)星信號環(huán)境,幫助農(nóng)民優(yōu)化農(nóng)機(jī)自動駕駛系統(tǒng)。例如,在山區(qū)農(nóng)田,模擬因地形起伏導(dǎo)致的信號遮擋情況,測試農(nóng)機(jī)能否準(zhǔn)確按照預(yù)設(shè)路線進(jìn)行播種、施肥等作業(yè),提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和精細(xì)度。在虛擬現(xiàn)實(VR)/ 增強(qiáng)現(xiàn)實(AR)導(dǎo)航體驗中,GNSS 模擬器模擬用戶在虛擬環(huán)境中的位置變化所對應(yīng)的衛(wèi)星信號,讓用戶在沉浸式體驗中感受真實的導(dǎo)航定位效果,增強(qiáng)虛擬場景的真實感與互動性。在應(yīng)急救援訓(xùn)練方面,模擬器模擬災(zāi)害現(xiàn)場復(fù)雜的信號環(huán)境,如地震后的城市廢墟中信號受阻情況,訓(xùn)練救援人員使用定位設(shè)備進(jìn)行精細(xì)救援,提升應(yīng)急救援能力。
GNSS 導(dǎo)航模擬器對 GNSS 信號特性的模擬十分精確。它能精確復(fù)現(xiàn)衛(wèi)星信號的偽隨機(jī)噪聲碼,確保每個衛(wèi)星的碼序列與真實情況一致,從而使接收機(jī)能夠準(zhǔn)確識別衛(wèi)星。在信號強(qiáng)度模擬方面,可根據(jù)衛(wèi)星與接收機(jī)的相對位置、傳播距離以及各種干擾因素,精確調(diào)節(jié)信號強(qiáng)度,范圍從強(qiáng)信號的 - 120dBm 左右到弱信號的 - 160dBm 以下,模擬不同環(huán)境下信號強(qiáng)度的變化。同時,模擬器還能模擬信號的多普勒頻移,根據(jù)接收機(jī)與衛(wèi)星的相對運動速度,精確調(diào)整信號頻率,真實反映動態(tài)場景下信號頻率的改變,為接收機(jī)的動態(tài)定位性能測試提供保障。GNSS 發(fā)生器能定制信號參數(shù),滿足特殊應(yīng)用的信號要求。
信號生成基礎(chǔ):GNSS 信號模擬器首要任務(wù)是生成基礎(chǔ)信號。它基于精確的數(shù)學(xué)算法,模擬衛(wèi)星在太空中的運動軌跡。以 GPS 系統(tǒng)為例,依據(jù)開普勒定律等軌道力學(xué)知識,計算出衛(wèi)星在不同時刻的精確位置。同時,內(nèi)置高精度時鐘模型,模擬衛(wèi)星攜帶的原子鐘信號。通過這些復(fù)雜的運算,得到每個衛(wèi)星對應(yīng)的偽隨機(jī)噪聲(PRN)碼序列起始點。這些 PRN 碼如同衛(wèi)星的獨特 “指紋”,每個衛(wèi)星都有專屬序列。將衛(wèi)星位置信息、時鐘信息與 PRN 碼信息相結(jié)合,利用數(shù)字信號處理器(DSP)生成較初的數(shù)字基帶信號,為后續(xù)模擬真實衛(wèi)星信號奠定基礎(chǔ)。GPS 模擬器模擬高速移動場景,測試定位設(shè)備動態(tài)性能。gnss仿真模擬器錄制回放
GPS 軌跡模擬器導(dǎo)入地圖數(shù)據(jù),生成真實場景軌跡。車載式GNSS接收器
GPS 軌跡模擬器具備多種重心功能。其一,軌跡編輯功能強(qiáng)大,用戶可在地圖界面上直接繪制軌跡,自由設(shè)定轉(zhuǎn)折點、曲線形狀等,也能通過輸入具體的坐標(biāo)點和時間參數(shù)來精確構(gòu)建軌跡。其二,速度和時間控制功能實用,能夠靈活調(diào)整模擬運動的速度,支持實時、加速或減速模擬,還可精確設(shè)定軌跡的起始時間和持續(xù)時長,滿足不同場景下對時間因素的模擬需求。其三,數(shù)據(jù)輸出功能多樣,可將生成的 GPS 軌跡數(shù)據(jù)以常見的格式,如 GPX、KML 等輸出,方便與各類地圖軟件、數(shù)據(jù)分析工具對接。車載式GNSS接收器