在多系統(tǒng)協(xié)同工作的趨勢(shì)下,GNSS 模擬器具備良好的系統(tǒng)兼容性。它能同時(shí)模擬多個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)的信號(hào),如 GPS、北斗、GLONASS 和 Galileo 等,并且可根據(jù)用戶(hù)需求,靈活設(shè)置各衛(wèi)星系統(tǒng)信號(hào)的比例與組合方式。在模擬過(guò)程中,能有效處理不同衛(wèi)星系統(tǒng)間的時(shí)間同步問(wèn)題,通過(guò)內(nèi)部的時(shí)間轉(zhuǎn)換機(jī)制,確保不同系統(tǒng)信號(hào)在時(shí)間上精細(xì)匹配,真實(shí)模擬多衛(wèi)星系統(tǒng)聯(lián)合定位的場(chǎng)景,為支持多系統(tǒng)融合的 GNSS 接收機(jī)研發(fā)與測(cè)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。GPS 軌跡模擬器能靈活編輯軌跡,適配戶(hù)外運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品研發(fā)需求。航海gnss仿真模擬器錄制回放
GNSS 模擬器的硬件架構(gòu)是其功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)。重心硬件包括信號(hào)生成板卡,它集成了高精度的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)和現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)。DSP 負(fù)責(zé)復(fù)雜的信號(hào)運(yùn)算,依據(jù)衛(wèi)星軌道參數(shù)、時(shí)間信息等生成精確的數(shù)字信號(hào);FPGA 則用于靈活配置信號(hào)生成流程,實(shí)現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)處理與信號(hào)調(diào)制。射頻模塊也是關(guān)鍵部分,它將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為射頻信號(hào),并對(duì)其進(jìn)行放大、濾波等處理,確保模擬信號(hào)能以合適的功率和質(zhì)量輸出。此外,模擬器還配備了高精度的時(shí)鐘源,如原子鐘或銣鐘,為信號(hào)生成提供精細(xì)的時(shí)間基準(zhǔn),保證不同衛(wèi)星信號(hào)間的時(shí)間同步精度,這對(duì)于模擬多衛(wèi)星系統(tǒng)協(xié)同工作場(chǎng)景至關(guān)重要。存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)大量的衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)、信號(hào)特征庫(kù)等信息,以便快速調(diào)用生成各類(lèi)模擬信號(hào)。車(chē)載式gnss信號(hào)模擬器錄制回放GNSS 發(fā)生器集成多種功能,方便用戶(hù)操作與使用。
GNSS 模擬器能靈活調(diào)整信號(hào)特性。在信號(hào)頻率方面,可精確設(shè)置不同衛(wèi)星系統(tǒng)的載波頻率,如 GPS 的 L1、L2 頻段,北斗的 B1、B2、B3 頻段等,滿(mǎn)足對(duì)不同頻段信號(hào)測(cè)試的需求。信號(hào)幅度也能根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景需求進(jìn)行靈活調(diào)節(jié),模擬衛(wèi)星與接收機(jī)距離變化導(dǎo)致的信號(hào)強(qiáng)度改變。調(diào)制方式更是多樣,除常見(jiàn)的二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)外,還支持正交相移鍵控(QPSK)、二進(jìn)制偏移載波(BOC)等復(fù)雜調(diào)制方式,用戶(hù)可根據(jù)特定衛(wèi)星信號(hào)特征選擇合適的調(diào)制方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同衛(wèi)星信號(hào)的精細(xì)模擬與測(cè)試。
隨著科技不斷進(jìn)步,GNSS 模擬器呈現(xiàn)出多種發(fā)展趨勢(shì)。一方面,精度會(huì)持續(xù)提升,通過(guò)更先進(jìn)的算法和硬件技術(shù),將模擬信號(hào)的誤差降低至毫米甚至亞毫米級(jí),滿(mǎn)足如高精度測(cè)繪、量子導(dǎo)航等前沿領(lǐng)域需求。另一方面,功能集成化程度越來(lái)越高,未來(lái)的 GNSS 模擬器可能會(huì)集成慣性導(dǎo)航、視覺(jué)導(dǎo)航等多種導(dǎo)航方式的模擬功能,為融合導(dǎo)航系統(tǒng)測(cè)試提供一站式解決方案。此外,隨著物聯(lián)網(wǎng)和 5G 技術(shù)發(fā)展,GNSS 模擬器將具備更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)連接能力,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制與分布式測(cè)試,方便全球范圍內(nèi)的科研團(tuán)隊(duì)協(xié)同開(kāi)展測(cè)試工作。同時(shí),在模擬復(fù)雜環(huán)境方面,會(huì)更加逼真地模擬如近地空間環(huán)境變化對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的影響,推動(dòng) GNSS 技術(shù)在極端環(huán)境下的應(yīng)用發(fā)展。GPS 衛(wèi)星信號(hào)模擬器模擬多路徑干擾,檢測(cè)接收機(jī)抗干擾能力。
GNSS 模擬器通過(guò)生成模擬的衛(wèi)星信號(hào)來(lái)仿真真實(shí)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(hào)傳播模型等數(shù)學(xué)模型,精確計(jì)算衛(wèi)星在不同時(shí)刻的位置及信號(hào)特征。在計(jì)算出衛(wèi)星位置后,模擬器會(huì)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(duì)載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,以模擬衛(wèi)星發(fā)射的實(shí)際信號(hào)。這些模擬信號(hào)經(jīng)放大、濾波等處理后,可輸出至接收設(shè)備。無(wú)論是用于測(cè)試 GNSS 接收機(jī)在開(kāi)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(hào)接收情況,GNSS 模擬器都能通過(guò)靈活設(shè)置參數(shù),為接收機(jī)提供逼真的測(cè)試信號(hào),幫助工程師深入了解接收機(jī)性能。GNSS 仿真模擬器利用人工智能,智能生成模擬場(chǎng)景。車(chē)載式gnss衛(wèi)星信號(hào)模擬器錄制回放
GNSS 仿真模擬器運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),模擬逼真導(dǎo)航場(chǎng)景。航海gnss仿真模擬器錄制回放
信號(hào)輸出與校準(zhǔn)環(huán)節(jié):經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜模擬過(guò)程生成的 GNSS 信號(hào),較終要通過(guò)特定接口輸出給接收機(jī)。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(hào),可連接到接收機(jī)的天線接口。在輸出信號(hào)之前,需要進(jìn)行校準(zhǔn)操作。校準(zhǔn)過(guò)程利用高精度的參考信號(hào)源,對(duì)模擬器生成信號(hào)的頻率、幅度、相位等參數(shù)進(jìn)行精確測(cè)量和調(diào)整。例如,通過(guò)與原子鐘參考源對(duì)比,校準(zhǔn)信號(hào)的頻率準(zhǔn)確性;通過(guò)功率計(jì)測(cè)量,校準(zhǔn)信號(hào)的幅度精度。確保輸出的 GNSS 信號(hào)在各個(gè)參數(shù)上都符合高精度的標(biāo)準(zhǔn),以提供可靠的測(cè)試信號(hào)給 GNSS 接收機(jī),保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。航海gnss仿真模擬器錄制回放