軟件算法在 GNSS 模擬器中起著智能重心的作用。軌道預(yù)測算法根據(jù)衛(wèi)星的開普勒軌道參數(shù)以及攝動模型，精確計算衛(wèi)星在不同時刻的位置和速度，為信號生成提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。信號調(diào)制算法將導(dǎo)航電文、偽隨機碼等信息按照特定的調(diào)制方式加載到載波上，生成符合衛(wèi)星信號特征的模擬信號。誤差模擬算法用于模擬信號傳播過程中的各種誤差，如電離層延遲誤差、對流層延遲誤差、多路徑誤差等，通過數(shù)學(xué)模型精確計算并疊加到模擬信號中，以真實反映實際環(huán)境對信號的影響。數(shù)據(jù)融合算法在與其他設(shè)備協(xié)同工作時發(fā)揮重要作用，例如將模擬器生成的衛(wèi)星信號數(shù)據(jù)與慣性測量單元的姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，輸出綜合的導(dǎo)航信息，為測試接收機的組合導(dǎo)航性能提供數(shù)據(jù)支持。GNSS 射頻模擬器采用先進(jìn)芯片，提升信號處理速度。航海GPS軌跡模擬器

軟件定義 GNSS 模擬器主要依靠計算機軟件來生成 GNSS 信號。通過編寫復(fù)雜的算法，在計算機上模擬衛(wèi)星軌道、信號調(diào)制、傳播延遲等過程，然后利用數(shù)模轉(zhuǎn)換設(shè)備將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號輸出。這種模擬器靈活性高，易于升級和修改模擬算法，適合科研機構(gòu)進(jìn)行新型信號體制研究或算法開發(fā)。硬件加速 GNSS 模擬器則采用特用的硬件芯片或電路來生成信號。這些硬件經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計，能快速處理大量信號計算任務(wù)，提高信號生成的速度與精度，適用于對信號實時性要求高的應(yīng)用場景，如工業(yè)自動化中的實時定位系統(tǒng)測試。航海GPS軌跡模擬器GPS 軌跡模擬器設(shè)置不同時間間隔，分析軌跡精度。

GPS 軌跡模擬器通過模擬衛(wèi)星信號與接收機之間的交互來生成軌跡數(shù)據(jù)。它首先依據(jù)預(yù)設(shè)的地理位置信息和運動參數(shù)，如起點坐標(biāo)、終點坐標(biāo)、行進(jìn)速度、加速度等，構(gòu)建一個虛擬的運動模型。利用衛(wèi)星定位原理，將運動過程離散化為一系列時間節(jié)點，在每個節(jié)點上根據(jù)模型計算出對應(yīng)的模擬 GPS 坐標(biāo)。例如，以勻加速直線運動為例，根據(jù)運動學(xué)公式計算不同時刻物體所在位置，轉(zhuǎn)化為經(jīng)緯度坐標(biāo)。這些坐標(biāo)信息按照 GPS 數(shù)據(jù)格式進(jìn)行編碼，生成模擬的 GPS 軌跡數(shù)據(jù)，如同真實的 GPS 接收機在該運動過程中接收到并記錄的數(shù)據(jù)一樣，為后續(xù)分析和應(yīng)用提供基礎(chǔ)。

多衛(wèi)星信號模擬整合：現(xiàn)實中的 GNSS 接收機同時接收多顆衛(wèi)星的信號，所以模擬器需要模擬多衛(wèi)星信號場景。它依據(jù)不同衛(wèi)星的軌道參數(shù)，分別生成每顆衛(wèi)星的信號。這些衛(wèi)星信號在時間和空間上都有特定的關(guān)系。例如，在某一時刻，不同衛(wèi)星處于不同的軌道位置，它們發(fā)射的信號到達(dá)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(wèi)星信號的生成時間、傳播延遲和信號強度，將多顆衛(wèi)星的信號進(jìn)行整合。使得輸出的多衛(wèi)星信號組合能夠準(zhǔn)確反映真實 GNSS 系統(tǒng)中多顆衛(wèi)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(huán)境的多衛(wèi)星信號輸入。GNSS 導(dǎo)航模擬器模擬室內(nèi)導(dǎo)航場景，推動室內(nèi)定位發(fā)展。

GNSS 導(dǎo)航模擬器具備良好的用戶平臺適配性。針對車載平臺，模擬器可與汽車的 CAN 總線連接，將模擬的 GNSS 信號與汽車的車速、轉(zhuǎn)向等信息融合，模擬車輛在行駛過程中的導(dǎo)航狀態(tài)，為車載導(dǎo)航系統(tǒng)的升級與自動駕駛輔助功能的開發(fā)提供測試環(huán)境。對于無人機平臺，模擬器能模擬無人機在不同飛行高度、姿態(tài)下接收到的 GNSS 信號，考慮到無人機飛行速度快、機動性強的特點，精細(xì)調(diào)整信號參數(shù)，滿足無人機導(dǎo)航系統(tǒng)在復(fù)雜飛行場景下的測試需求。在手持設(shè)備方面，模擬器通過藍(lán)牙或 USB 接口與設(shè)備連接，模擬日常出行中用戶手持設(shè)備的導(dǎo)航信號環(huán)境，助力優(yōu)化手機、平板電腦等設(shè)備的導(dǎo)航軟件。GPS 發(fā)生器輸出多頻 GPS 信號，滿足高精度定位需求。全頻點信號仿真GPS信號模擬器

GPS 模擬器模擬真實 GPS 信號環(huán)境，用于測試定位設(shè)備性能。航海GPS軌跡模擬器

航空航天領(lǐng)域?qū)?dǎo)航精度和可靠性要求近乎苛刻，GNSS 模擬器在其中扮演著重要角色。在飛機導(dǎo)航系統(tǒng)研發(fā)測試中，GNSS 模擬器可模擬飛機在起飛、巡航、降落等不同飛行階段所接收的衛(wèi)星信號。比如在模擬飛機降落過程時，能精確模擬機場周邊復(fù)雜的信號環(huán)境，包括受地形、建筑物影響產(chǎn)生的信號變化，以此測試飛機導(dǎo)航系統(tǒng)能否準(zhǔn)確引導(dǎo)飛機安全著陸。對于衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)，在衛(wèi)星入軌前的地面測試階段，GNSS 模擬器可模擬衛(wèi)星在軌道上可能接收到的各種 GNSS 信號，測試衛(wèi)星的導(dǎo)航定位模塊性能，確保衛(wèi)星進(jìn)入太空后能正常利用 GNSS 信號進(jìn)行精確軌道確定與姿態(tài)控制，保障航天任務(wù)順利進(jìn)行。航海GPS軌跡模擬器