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(guò)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。GNSS 發(fā)生器具備高精度時(shí)鐘,保障信號(hào)時(shí)間準(zhǔn)確性。LABSAT 3gnss導(dǎo)航模擬器
在交通領(lǐng)域,GPS 軌跡模擬器用于智能交通系統(tǒng)的測(cè)試與優(yōu)化。例如,模擬不同車輛在道路上的行駛軌跡,為交通流量預(yù)測(cè)、信號(hào)燈配時(shí)優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持,幫助改善城市交通擁堵狀況。在物流行業(yè),它可模擬貨物運(yùn)輸車輛的行駛路徑,用于物流調(diào)度方案的制定與評(píng)估,提前規(guī)劃較優(yōu)運(yùn)輸路線,降低運(yùn)輸成本。在戶外運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品研發(fā)中,廠商利用模擬器生成各種戶外運(yùn)動(dòng)軌跡,如徒步、騎行、登山等軌跡,測(cè)試運(yùn)動(dòng)手表、導(dǎo)航設(shè)備等產(chǎn)品在不同運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景下對(duì)軌跡記錄和導(dǎo)航功能的準(zhǔn)確性,提升產(chǎn)品性能。車載GPS衛(wèi)星信號(hào)模擬器供應(yīng)商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。
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)用生成各類模擬信號(hào)。
除了基礎(chǔ)的導(dǎo)航信號(hào)模擬,GNSS 導(dǎo)航模擬器還具備多種拓展功能。一些模擬器支持多系統(tǒng)聯(lián)合模擬,不能同時(shí)模擬 GPS、北斗、GLONASS 等多個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的信號(hào),還能模擬不同系統(tǒng)信號(hào)之間的相互干擾與協(xié)同工作情況,為多系統(tǒng)融合導(dǎo)航設(shè)備的研發(fā)提供多方面測(cè)試。部分模擬器具備信號(hào)干擾模擬功能,可生成窄帶干擾、寬帶干擾等多種干擾信號(hào),與正常 GNSS 信號(hào)疊加,測(cè)試接收機(jī)在干擾環(huán)境下的抗干擾能力與定位穩(wěn)定性。此外,有的模擬器還能模擬時(shí)間同步信號(hào),用于測(cè)試對(duì)時(shí)間精度要求極高的應(yīng)用場(chǎng)景,如電力系統(tǒng)的時(shí)間同步設(shè)備。GNSS 發(fā)生器集成多種功能,方便用戶操作與使用。
在科研領(lǐng)域,GNSS 模擬器為眾多研究提供有力支持。在地球物理學(xué)研究中,利用模擬器可模擬不同地球物理?xiàng)l件下的衛(wèi)星信號(hào),研究電離層、對(duì)流層變化對(duì)信號(hào)傳播的影響,助力深入了解地球大氣結(jié)構(gòu)與動(dòng)力學(xué)。在天文學(xué)研究中,通過(guò)模擬衛(wèi)星信號(hào)在星際空間的傳播,探索信號(hào)受太陽(yáng)風(fēng)、引力場(chǎng)等因素干擾情況,為星際導(dǎo)航研究提供數(shù)據(jù)支撐。在新型定位算法研究方面,科研人員借助模擬器生成大量不同場(chǎng)景的衛(wèi)星信號(hào)數(shù)據(jù),用于訓(xùn)練和驗(yàn)證新算法,如基于深度學(xué)習(xí)的定位算法,以提升定位精度和抗干擾能力。GNSS 模擬器還為量子導(dǎo)航等前沿研究提供了地面測(cè)試平臺(tái),模擬量子態(tài)下衛(wèi)星信號(hào)接收與處理,推動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。GNSS 軌跡模擬器生成曲線軌跡,模擬車輛轉(zhuǎn)彎路徑。車載GPS衛(wèi)星信號(hào)模擬器供應(yīng)商
GNSS 射頻模擬器支持多頻段輸出,適配多種接收機(jī)。LABSAT 3gnss導(dǎo)航模擬器
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(guò)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。LABSAT 3gnss導(dǎo)航模擬器