在消費電子領域，便攜式 GNSS 模擬器備受青睞。這類模擬器體積小巧、便于攜帶，能夠模擬常見的城市、郊區等環境下的 GNSS 信號，用于測試智能手機、智能手表等消費級產品的定位功能，確保產品在不同場景下的定位精度與穩定性。對于汽車行業，車載 GNSS 模擬器是關鍵工具。它不能模擬車輛行駛過程中的動態信號，還可結合汽車電子系統，模擬復雜交通場景，如多車交匯、進出隧道等情況下的信號變化，助力汽車導航系統與自動駕駛輔助系統的研發與測試。航空航天領域則依賴高精度 GNSS 模擬器，此類模擬器能模擬飛機在高空飛行時面臨的信號環境，包括信號弱、干擾復雜等情況，用于測試飛機導航系統的可靠性與準確性。GNSS 信號模擬器能精確復現衛星信號特征，用于設備校準與優化。航空GPS導航模擬器錄制回放

多衛星信號模擬整合：現實中的 GNSS 接收機同時接收多顆衛星的信號，所以模擬器需要模擬多衛星信號場景。它依據不同衛星的軌道參數，分別生成每顆衛星的信號。這些衛星信號在時間和空間上都有特定的關系。例如，在某一時刻，不同衛星處于不同的軌道位置，它們發射的信號到達地面接收機的時間和強度也不同。模擬器通過精確控制每顆衛星信號的生成時間、傳播延遲和信號強度，將多顆衛星的信號進行整合。使得輸出的多衛星信號組合能夠準確反映真實 GNSS 系統中多顆衛星信號同時傳播到接收機的情況，為接收機提供接近真實環境的多衛星信號輸入。船載型GPS模擬器GPS 信號模擬器添加噪聲干擾，測試接收機抗噪性能。

航空航天領域對導航精度和可靠性要求極高，GNSS 模擬器在此發揮著關鍵作用。在飛機導航系統的研發與測試過程中，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能否精細引導飛機安全著陸。對于衛星發射任務，在衛星發射前的地面測試階段，GNSS 模擬器模擬衛星在軌道上可能接收到的各類 GNSS 信號，對衛星的導航定位模塊進行多方面測試，確保衛星進入太空后，能夠利用 GNSS 信號準確確定軌道和姿態，為航天任務的順利實施提供保障。

GNSS 接收器工作時，首要步驟是捕獲衛星信號。它通過搜索特定頻段，如 GPS 的 L1、L2 頻段，北斗的 B1、B2 頻段等，識別出衛星發射的偽隨機噪聲（PRN）碼。一旦捕獲到信號，便進入跟蹤階段，持續鎖定衛星信號，確保穩定接收。在解算環節，接收器利用接收到的多個衛星信號的時間延遲，結合衛星軌道信息，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星傳播到接收器的時間差，確定以衛星為球心、傳播距離為半徑的三個球面，其交點即為接收器位置。同時，接收器還能根據信號頻率的多普勒頻移計算速度，依據時間信息實現時鐘同步。GNSS 軌跡模擬器生成不規則軌跡，模擬野生動物遷徙路徑。

隨著科技不斷進步，GNSS 模擬器呈現出多種發展趨勢。一方面，精度會持續提升，通過更先進的算法和硬件技術，將模擬信號的誤差降低至毫米甚至亞毫米級，滿足如高精度測繪、量子導航等前沿領域需求。另一方面，功能集成化程度越來越高，未來的 GNSS 模擬器可能會集成慣性導航、視覺導航等多種導航方式的模擬功能，為融合導航系統測試提供一站式解決方案。此外，隨著物聯網和 5G 技術發展，GNSS 模擬器將具備更強的網絡連接能力，可實現遠程控制與分布式測試，方便全球范圍內的科研團隊協同開展測試工作。同時，在模擬復雜環境方面，會更加逼真地模擬如近地空間環境變化對衛星信號的影響，推動 GNSS 技術在極端環境下的應用發展。GPS 衛星信號模擬器模擬多路徑干擾，檢測接收機抗干擾能力。航空GPS導航模擬器錄制回放

GPS 軌跡模擬器設置不同時間間隔，分析軌跡精度。航空GPS導航模擬器錄制回放

GNSS 模擬器的硬件架構是其功能實現的基礎。重心硬件包括信號生成板卡，它集成了高精度的數字信號處理器（DSP）和現場可編程門陣列（FPGA）。DSP 負責復雜的信號運算，依據衛星軌道參數、時間信息等生成精確的數字信號；FPGA 則用于靈活配置信號生成流程，實現快速的數據處理與信號調制。射頻模塊也是關鍵部分，它將數字信號轉換為射頻信號，并對其進行放大、濾波等處理，確保模擬信號能以合適的功率和質量輸出。此外，模擬器還配備了高精度的時鐘源，如原子鐘或銣鐘，為信號生成提供精細的時間基準，保證不同衛星信號間的時間同步精度，這對于模擬多衛星系統協同工作場景至關重要。存儲模塊用于存儲大量的衛星軌道數據、信號特征庫等信息，以便快速調用生成各類模擬信號。航空GPS導航模擬器錄制回放