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(diǎn)、曲線形狀等，也能通過輸入具體的坐標(biāo)點(diǎn)和時(shí)間參數(shù)來(lái)精確構(gòu)建軌跡。其二，速度和時(shí)間控制功能實(shí)用，能夠靈活調(diào)整模擬運(yùn)動(dòng)的速度，支持實(shí)時(shí)、加速或減速模擬，還可精確設(shè)定軌跡的起始時(shí)間和持續(xù)時(shí)長(zhǎng)，滿足不同場(chǎng)景下對(duì)時(shí)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(duì)接。GNSS 軌跡模擬器生成曲線軌跡，模擬車輛轉(zhuǎn)彎路徑。北斗gnss仿真模擬器

多衛(wèi)星信號(hào)模擬整合：現(xiàn)實(shí)中的 GNSS 接收機(jī)同時(shí)接收多顆衛(wèi)星的信號(hào)，所以模擬器需要模擬多衛(wèi)星信號(hào)場(chǎng)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(hào)。這些衛(wèi)星信號(hào)在時(shí)間和空間上都有特定的關(guān)系。例如，在某一時(shí)刻，不同衛(wèi)星處于不同的軌道位置，它們發(fā)射的信號(hào)到達(dá)地面接收機(jī)的時(shí)間和強(qiáng)度也不同。模擬器通過精確控制每顆衛(wèi)星信號(hào)的生成時(shí)間、傳播延遲和信號(hào)強(qiáng)度，將多顆衛(wèi)星的信號(hào)進(jìn)行整合。使得輸出的多衛(wèi)星信號(hào)組合能夠準(zhǔn)確反映真實(shí) GNSS 系統(tǒng)中多顆衛(wèi)星信號(hào)同時(shí)傳播到接收機(jī)的情況，為接收機(jī)提供接近真實(shí)環(huán)境的多衛(wèi)星信號(hào)輸入。航空gnss射頻模擬器GPS 發(fā)生器小型化設(shè)計(jì)，便于攜帶與移動(dòng)應(yīng)用。

軟件定義 GNSS 模擬器主要依靠計(jì)算機(jī)軟件來(lái)生成 GNSS 信號(hào)。通過編寫復(fù)雜的算法，在計(jì)算機(jī)上模擬衛(wèi)星軌道、信號(hào)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(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)輸出。這種模擬器靈活性高，易于升級(jí)和修改模擬算法，適合科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行新型信號(hào)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(lái)生成信號(hào)。這些硬件經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)，能快速處理大量信號(hào)計(jì)算任務(wù)，提高信號(hào)生成的速度與精度，適用于對(duì)信號(hào)實(shí)時(shí)性要求高的應(yīng)用場(chǎng)景，如工業(yè)自動(dòng)化中的實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)測(cè)試。

信號(hào)生成基礎(chǔ)：GNSS 信號(hào)模擬器首要任務(wù)是生成基礎(chǔ)信號(hào)。它基于精確的數(shù)學(xué)算法，模擬衛(wèi)星在太空中的運(yùn)動(dòng)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(shí)，計(jì)算出衛(wèi)星在不同時(shí)刻的精確位置。同時(shí)，內(nèi)置高精度時(shí)鐘模型，模擬衛(wèi)星攜帶的原子鐘信號(hào)。通過這些復(fù)雜的運(yùn)算，得到每個(gè)衛(wèi)星對(duì)應(yīng)的偽隨機(jī)噪聲（PRN）碼序列起始點(diǎn)。這些 PRN 碼如同衛(wèi)星的獨(dú)特 “指紋”，每個(gè)衛(wèi)星都有專屬序列。將衛(wèi)星位置信息、時(shí)鐘信息與 PRN 碼信息相結(jié)合，利用數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）生成較初的數(shù)字基帶信號(hào)，為后續(xù)模擬真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)奠定基礎(chǔ)。GPS 衛(wèi)星模擬器模擬衛(wèi)星姿態(tài)變化，影響信號(hào)發(fā)射方向。

GNSS 射頻模擬器的工作基于對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳播過程的精確模擬。首先，它依據(jù)衛(wèi)星軌道模型，精確計(jì)算不同時(shí)刻衛(wèi)星的空間位置，這涉及復(fù)雜的天體力學(xué)算法，確保模擬衛(wèi)星位置與真實(shí)情況高度契合。隨后，根據(jù)衛(wèi)星位置確定信號(hào)傳播延遲，考慮到信號(hào)在電離層、對(duì)流層中的傳播影響，運(yùn)用相應(yīng)的物理模型進(jìn)行修正。例如，通過 Klobuchar 模型處理電離層延遲，利用 Saastamoinen 模型計(jì)算對(duì)流層延遲。接著，生成衛(wèi)星發(fā)射的偽隨機(jī)噪聲（PRN）碼序列，每個(gè)衛(wèi)星對(duì)應(yīng)獨(dú)特的碼序列。較后，將攜帶衛(wèi)星位置、時(shí)間信息以及 PRN 碼的基帶信號(hào)，通過調(diào)制技術(shù)加載到射頻載波上，輸出模擬的 GNSS 射頻信號(hào)，完整模擬衛(wèi)星信號(hào)從太空到地面的傳播路徑。GNSS 衛(wèi)星信號(hào)模擬器調(diào)整信號(hào)相位，模擬信號(hào)干擾情況。欺騙干擾gnss衛(wèi)星信號(hào)模擬器

GPS 衛(wèi)星信號(hào)模擬器模擬不同衛(wèi)星系統(tǒng)信號(hào)融合，測(cè)試兼容性。北斗gnss仿真模擬器

信號(hào)調(diào)制過程：生成的基帶信號(hào)需要經(jīng)過調(diào)制才能模擬真實(shí) GNSS 信號(hào)。常見的調(diào)制方式是二進(jìn)制相移鍵控（BPSK）調(diào)制。在這個(gè)過程中，將基帶信號(hào)的信息加載到高頻載波上。具體而言，利用載波的相位變化來(lái)表示基帶信號(hào)中的 “0” 和 “1”。比如，當(dāng)基帶信號(hào)為 “0” 時(shí)，載波相位不變；當(dāng)基帶信號(hào)為 “1” 時(shí)，載波相位翻轉(zhuǎn) 180 度。通過這種調(diào)制方式，把低頻的基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為高頻的射頻信號(hào)，使其能夠在空氣中遠(yuǎn)距離傳播，并且符合 GNSS 信號(hào)在空中傳播的特性，便于后續(xù)被 GNSS 接收機(jī)接收和解調(diào)。北斗gnss仿真模擬器