信號生成基礎(chǔ):GNSS 信號模擬器首要任務(wù)是生成基礎(chǔ)信號。它基于精確的數(shù)學(xué)算法,模擬衛(wèi)星在太空中的運動軌跡。以 GPS 系統(tǒng)為例,依據(jù)開普勒定律等軌道力學(xué)知識,計算出衛(wèi)星在不同時刻的精確位置。同時,內(nèi)置高精度時鐘模型,模擬衛(wèi)星攜帶的原子鐘信號。通過這些復(fù)雜的運算,得到每個衛(wèi)星對應(yīng)的偽隨機(jī)噪聲(PRN)碼序列起始點。這些 PRN 碼如同衛(wèi)星的獨特 “指紋”,每個衛(wèi)星都有專屬序列。將衛(wèi)星位置信息、時鐘信息與 PRN 碼信息相結(jié)合,利用數(shù)字信號處理器(DSP)生成較初的數(shù)字基帶信號,為后續(xù)模擬真實衛(wèi)星信號奠定基礎(chǔ)。GPS 衛(wèi)星信號模擬器模擬衛(wèi)星仰角變化,分析信號接收差異。室內(nèi)gnss導(dǎo)航模擬器供應(yīng)商
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(jī)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(jī)的組合導(dǎo)航性能提供數(shù)據(jù)支持。LABSAT 3GPS軌跡模擬器供應(yīng)商GNSS 接收器優(yōu)化天線設(shè)計,增強(qiáng)信號接收能力。
應(yīng)急救援爭分奪秒,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)場復(fù)雜的信號環(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,在制定救援方案時,利用模擬器模擬不同救援路線上的衛(wèi)星信號狀況,幫助救援團(tuán)隊選擇信號穩(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間。
該模擬器在環(huán)境模擬方面表現(xiàn)不錯。對于信號傳播過程中的關(guān)鍵影響因素,如電離層和對流層對信號的延遲,能通過高精度的大氣模型進(jìn)行精確模擬。利用全球電離層圖模型(GIM),可準(zhǔn)確反映不同時間、地點的電離層變化對信號的影響。在模擬多路徑效應(yīng)時,根據(jù)周圍環(huán)境的反射特性,如建筑物、地形等的反射系數(shù),精確模擬信號經(jīng)多次反射后到達(dá)接收機(jī)的路徑與強(qiáng)度,使接收機(jī)在實驗室環(huán)境中就能經(jīng)歷與真實復(fù)雜環(huán)境極為相似的信號接收狀況,為接收機(jī)在復(fù)雜環(huán)境下的性能評估提供可靠依據(jù)。GNSS 接收器采用多通道技術(shù),提高信號捕獲效率。
科研工作中,GNSS 模擬器為眾多研究提供了重要支撐。在地球物理學(xué)研究方面,科研人員利用模擬器模擬不同地球物理條件下的衛(wèi)星信號傳播情況,研究電離層、對流層變化對信號的影響,進(jìn)而深入了解地球大氣結(jié)構(gòu)與動力學(xué)。在天文學(xué)研究中,通過模擬衛(wèi)星信號在星際空間的傳播,探索信號受太陽風(fēng)、引力場等因素干擾的規(guī)律,為星際導(dǎo)航研究提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。在新型定位算法研發(fā)中,科研人員借助模擬器生成大量不同場景的衛(wèi)星信號數(shù)據(jù),用于訓(xùn)練和驗證新算法,如基于深度學(xué)習(xí)的定位算法,提升定位精度和抗干擾能力,推動導(dǎo)航技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展。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。船載型gnss衛(wèi)星信號模擬器供應(yīng)商
GPS 導(dǎo)航模擬器模擬越野路況,提升戶外導(dǎo)航體驗。室內(nèi)gnss導(dǎo)航模擬器供應(yīng)商
動態(tài)場景模擬機(jī)制:為了測試 GNSS 接收機(jī)在不同運動場景下的性能,信號模擬器具備動態(tài)場景模擬能力。對于移動的接收機(jī),如汽車、飛機(jī)等,模擬器模擬其運動狀態(tài)對信號的影響。它根據(jù)設(shè)定的運動軌跡,如直線加速、圓周運動、復(fù)雜的飛行航線等,實時計算接收機(jī)與衛(wèi)星之間的相對運動速度和距離變化。根據(jù)多普勒效應(yīng),相對運動速度會導(dǎo)致接收信號的頻率發(fā)生偏移,模擬器相應(yīng)地調(diào)整衛(wèi)星信號的頻率。同時,根據(jù)距離變化調(diào)整信號傳播延遲,使得模擬信號能夠真實反映接收機(jī)在動態(tài)場景中接收到的 GNSS 信號特征,滿足對接收機(jī)動態(tài)性能測試的需求。室內(nèi)gnss導(dǎo)航模擬器供應(yīng)商