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。GPS 衛(wèi)星信號(hào)模擬器模擬不同天氣下信號(hào),分析環(huán)境影響。車(chē)載式GNSS模擬器
在使用過(guò)程中,GNSS 導(dǎo)航模擬器注重?cái)?shù)據(jù)交互。它能夠?qū)崟r(shí)采集接收機(jī)的定位數(shù)據(jù),包括位置、速度、時(shí)間等信息,并與預(yù)設(shè)的模擬場(chǎng)景數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,生成詳細(xì)的測(cè)試報(bào)告,為研發(fā)人員評(píng)估接收機(jī)性能提供依據(jù)。模擬器還可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口與外部設(shè)備或軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)交互,例如與地理信息系統(tǒng)(GIS)軟件連接,將模擬的導(dǎo)航數(shù)據(jù)直觀地顯示在地圖上,便于更清晰地觀察接收機(jī)在不同場(chǎng)景下的定位軌跡。同時(shí),支持與其他測(cè)試設(shè)備協(xié)同工作,如與慣性測(cè)量單元(IMU)配合,模擬組合導(dǎo)航系統(tǒng)的工作環(huán)境,實(shí)現(xiàn)更多方面的導(dǎo)航系統(tǒng)測(cè)試。LabSatGPS導(dǎo)航模擬器GNSS 軌跡模擬器生成不規(guī)則軌跡,模擬野生動(dòng)物遷徙路徑。
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正朝著智能化、精細(xì)化方向發(fā)展,GNSS 模擬器在其中貢獻(xiàn)明顯。在精細(xì)農(nóng)業(yè)中,農(nóng)民使用搭載 GNSS 接收機(jī)的農(nóng)機(jī)設(shè)備進(jìn)行作業(yè),GNSS 模擬器可模擬農(nóng)田不同位置的衛(wèi)星信號(hào)環(huán)境。比如在農(nóng)田中有高大樹(shù)木或建筑物的區(qū)域,模擬信號(hào)遮擋情況,測(cè)試農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)能否準(zhǔn)確按照預(yù)設(shè)路線進(jìn)行播種、施肥、灌溉等作業(yè)。通過(guò)模擬測(cè)試,優(yōu)化農(nóng)機(jī)設(shè)備的導(dǎo)航算法,提高農(nóng)機(jī)作業(yè)的精度,避免因定位偏差導(dǎo)致的資源浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)精細(xì)投入,提高農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量,推動(dòng)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程。
信號(hào)調(diào)制過(guò)程:生成的基帶信號(hào)需要經(jīng)過(guò)調(diào)制才能模擬真實(shí) GNSS 信號(hào)。常見(jiàn)的調(diào)制方式是二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)調(diào)制。在這個(gè)過(guò)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(guò)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)。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。
在科研領(lǐng)域,GNSS 射頻模擬器為研究人員提供了可控的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。例如,在研究新型導(dǎo)航算法時(shí),科研人員可利用模擬器模擬各種復(fù)雜信號(hào)場(chǎng)景,測(cè)試算法在不同條件下的性能,加速算法優(yōu)化進(jìn)程。在導(dǎo)航設(shè)備制造行業(yè),它是產(chǎn)品研發(fā)與質(zhì)量檢測(cè)的關(guān)鍵工具。制造商通過(guò)模擬不同地理環(huán)境、信號(hào)干擾等情況,對(duì) GNSS 接收機(jī)、天線等設(shè)備進(jìn)行多方面測(cè)試,確保產(chǎn)品在實(shí)際使用中具備穩(wěn)定可靠的性能。在航空航天領(lǐng)域,模擬器模擬飛機(jī)、衛(wèi)星等飛行器在飛行過(guò)程中接收到的 GNSS 信號(hào),助力飛行器導(dǎo)航系統(tǒng)的研發(fā)與驗(yàn)證,保障飛行安全。GPS 模擬器模擬城市峽谷環(huán)境,測(cè)試定位設(shè)備信號(hào)穿透能力。航空GNSS模擬器供應(yīng)商
GNSS 接收器優(yōu)化天線設(shè)計(jì),增強(qiáng)信號(hào)接收能力。車(chē)載式GNSS模擬器
一體式 GNSS 模擬器將信號(hào)生成、處理、控制等功能集成在一個(gè)設(shè)備中,體積緊湊,便于攜帶與使用。其內(nèi)部硬件協(xié)同工作,用戶(hù)只需通過(guò)簡(jiǎn)單的操作界面即可完成信號(hào)模擬設(shè)置,適合在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、野外作業(yè)等場(chǎng)景使用。分布式 GNSS 模擬器則由多個(gè)模塊組成,如信號(hào)生成模塊、信號(hào)處理模塊、控制模塊等,這些模塊通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或特用總線連接。這種架構(gòu)靈活性強(qiáng),用戶(hù)可根據(jù)需求靈活配置不同模塊,適用于大規(guī)模、復(fù)雜的測(cè)試環(huán)境,如大型實(shí)驗(yàn)室中多接收機(jī)同時(shí)測(cè)試,或?qū)Σ煌?lèi)型 GNSS 信號(hào)進(jìn)行分布式模擬的場(chǎng)景。車(chē)載式GNSS模擬器