應(yīng)急救援爭(zhēng)分奪秒,準(zhǔn)確的定位至關(guān)重要,GNSS 模擬器在這方面發(fā)揮著積極作用。在地震、洪水等自然災(zāi)害發(fā)生后,救援人員需快速定位受災(zāi)大眾位置。GNSS 模擬器可模擬災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的信號(hào)環(huán)境,如地震后的城市廢墟中,因建筑物倒塌導(dǎo)致的信號(hào)嚴(yán)重遮擋與干擾情況,訓(xùn)練救援人員使用定位設(shè)備在惡劣環(huán)境下準(zhǔn)確獲取位置信息。同時(shí),在制定救援方案時(shí),利用模擬器模擬不同救援路線上的衛(wèi)星信號(hào)狀況,幫助救援團(tuán)隊(duì)選擇信號(hào)穩(wěn)定、定位準(zhǔn)確的路線,提高救援效率,為挽救生命贏得寶貴時(shí)間。GPS 導(dǎo)航模擬器模擬校園導(dǎo)航場(chǎng)景,方便師生出行。全頻點(diǎn)信號(hào)仿真GPS信號(hào)模擬器錄制回放
GNSS 模擬器常與多種設(shè)備協(xié)同,發(fā)揮更大效能。與慣性測(cè)量單元(IMU)協(xié)同,可模擬組合導(dǎo)航系統(tǒng)運(yùn)行。模擬器輸出衛(wèi)星信號(hào),IMU 提供加速度、角速度等信息,二者數(shù)據(jù)融合,測(cè)試組合導(dǎo)航算法在不同場(chǎng)景下的性能,如在車(chē)輛急加速、轉(zhuǎn)彎等動(dòng)態(tài)過(guò)程中,檢驗(yàn)定位精度的穩(wěn)定性。與射頻前端設(shè)備配合,能優(yōu)化接收機(jī)射頻鏈路性能。模擬器提供射頻信號(hào),通過(guò)調(diào)整信號(hào)參數(shù),如帶寬、中心頻率等,測(cè)試射頻前端對(duì)不同信號(hào)的處理能力,包括信號(hào)放大、濾波、下變頻等環(huán)節(jié),助力優(yōu)化射頻前端設(shè)計(jì)。此外,在智能交通系統(tǒng)中,GNSS 模擬器與車(chē)載通信設(shè)備協(xié)同,模擬車(chē)輛在行駛過(guò)程中,定位信號(hào)與通信信號(hào)的交互,保障車(chē)聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下定位與通信的協(xié)同順暢。LabSatgnss軌跡模擬器廠家GPS 導(dǎo)航模擬器模擬船舶航海路線,優(yōu)化航海導(dǎo)航方案。
在全球范圍內(nèi),GNSS 模擬器市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)較為激烈。國(guó)外有名廠商如思博倫(Spirent)、羅德與施瓦茨(R&S)憑借長(zhǎng)期技術(shù)積累與品牌優(yōu)勢(shì),占據(jù)不錯(cuò)市場(chǎng)主導(dǎo)地位。它們的產(chǎn)品在精度、功能豐富度上表現(xiàn)不錯(cuò),普遍應(yīng)用于軍方、航天等關(guān)鍵領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)廠商近年來(lái)發(fā)展迅速,像北斗星通等企業(yè),依托國(guó)內(nèi)北斗衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展機(jī)遇,不斷推出具有性價(jià)比優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品,在中低端市場(chǎng)具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力,并且逐步向不錯(cuò)市場(chǎng)滲透。此外,一些新興科技企業(yè)也在通過(guò)創(chuàng)新技術(shù),如基于云計(jì)算的模擬器服務(wù)等,試圖在市場(chǎng)中開(kāi)辟新賽道。隨著市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng),尤其是自動(dòng)駕駛、物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域?qū)Ω呔榷ㄎ粶y(cè)試需求的爆發(fā),各廠商不斷加大研發(fā)投入,競(jìng)爭(zhēng)將愈發(fā)激烈,推動(dòng)產(chǎn)品持續(xù)升級(jí)。
定位精度是 GNSS 接收器的重心性能指標(biāo)。民用接收器精度通常在數(shù)米范圍,而采用差分定位技術(shù)的專業(yè)接收器精度可大幅提升。例如,實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)(RTK)差分技術(shù)能使定位精度達(dá)厘米級(jí)。靈敏度決定接收器接收微弱信號(hào)的能力,高靈敏度接收器可在信號(hào)受遮擋或干擾環(huán)境下正常工作,如在城市高樓間或室內(nèi)部分場(chǎng)景。更新率表示接收器每秒輸出定位信息的次數(shù),高更新率(如 10Hz 以上)適用于高速移動(dòng)目標(biāo),能及時(shí)反饋位置變化,確保動(dòng)態(tài)定位的準(zhǔn)確性。功耗也是重要指標(biāo),對(duì)于依賴電池供電的便攜式設(shè)備,低功耗接收器可延長(zhǎng)設(shè)備續(xù)航時(shí)間。GPS 發(fā)生器生成穩(wěn)定 GPS 信號(hào),為基礎(chǔ)定位應(yīng)用提供支持。
動(dòng)態(tài)場(chǎng)景模擬機(jī)制:為了測(cè)試 GNSS 接收機(jī)在不同運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景下的性能,信號(hào)模擬器具備動(dòng)態(tài)場(chǎng)景模擬能力。對(duì)于移動(dòng)的接收機(jī),如汽車(chē)、飛機(jī)等,模擬器模擬其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)信號(hào)的影響。它根據(jù)設(shè)定的運(yùn)動(dòng)軌跡,如直線加速、圓周運(yùn)動(dòng)、復(fù)雜的飛行航線等,實(shí)時(shí)計(jì)算接收機(jī)與衛(wèi)星之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度和距離變化。根據(jù)多普勒效應(yīng),相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度會(huì)導(dǎo)致接收信號(hào)的頻率發(fā)生偏移,模擬器相應(yīng)地調(diào)整衛(wèi)星信號(hào)的頻率。同時(shí),根據(jù)距離變化調(diào)整信號(hào)傳播延遲,使得模擬信號(hào)能夠真實(shí)反映接收機(jī)在動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中接收到的 GNSS 信號(hào)特征,滿足對(duì)接收機(jī)動(dòng)態(tài)性能測(cè)試的需求。GPS 信號(hào)模擬器優(yōu)化信號(hào)調(diào)制方式,提高信號(hào)傳輸效率。北斗GNSS接收器錄制回放
GNSS 信號(hào)模擬器模擬多徑效應(yīng),優(yōu)化信號(hào)處理算法。全頻點(diǎn)信號(hào)仿真GPS信號(hào)模擬器錄制回放
信號(hào)功率是 GNSS 射頻模擬器的重要技術(shù)指標(biāo)之一,其輸出功率范圍通常在 - 165dBm 至 - 20dBm 之間,可精確模擬衛(wèi)星信號(hào)在不同傳播距離下的強(qiáng)度變化。頻率穩(wěn)定度也是關(guān)鍵指標(biāo),一般要求達(dá)到 10?12 量級(jí),確保長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)輸出信號(hào)頻率的穩(wěn)定性,避免因頻率漂移影響測(cè)試精度。通道數(shù)量決定了模擬器能夠同時(shí)模擬的衛(wèi)星數(shù)量,常見(jiàn)的模擬器可支持 12 至 32 個(gè)通道,滿足多衛(wèi)星系統(tǒng)測(cè)試需求。此外,信號(hào)切換時(shí)間也是考量因素,快速的信號(hào)切換時(shí)間(如微秒級(jí))能實(shí)現(xiàn)不同測(cè)試場(chǎng)景的快速切換,提高測(cè)試效率。全頻點(diǎn)信號(hào)仿真GPS信號(hào)模擬器錄制回放