軟件定義 GNSS 模擬器主要依靠計(jì)算機(jī)軟件來生成 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。GPS 軌跡模擬器能靈活編輯軌跡,適配戶外運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品研發(fā)需求。便攜式gnss仿真模擬器
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。便攜式gnss仿真模擬器GPS 發(fā)生器提供穩(wěn)定頻率 GPS 信號(hào),保障定位穩(wěn)定。
單系統(tǒng) GNSS 模擬器專注于模擬某一種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的信號(hào),比如模擬 GPS 信號(hào)的模擬器。它適用于那些只針對(duì)單一衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行研發(fā)或應(yīng)用的場(chǎng)景,如早期一些依賴 GPS 定位的特定行業(yè)設(shè)備。多系統(tǒng) GNSS 模擬器則可同時(shí)模擬多種衛(wèi)星系統(tǒng)信號(hào),像 GPS、北斗、GLONASS 和 Galileo 等。這種類型的模擬器優(yōu)勢(shì)明顯,能為用戶提供更豐富的衛(wèi)星信號(hào)資源,提高定位精度與可靠性,普遍應(yīng)用于需要高精度定位的領(lǐng)域,如測(cè)繪、自動(dòng)駕駛等,使設(shè)備在不同衛(wèi)星系統(tǒng)信號(hào)組合下都能進(jìn)行性能測(cè)試與優(yōu)化。
GPS 軌跡模擬器通過模擬衛(wèi)星信號(hào)與接收機(jī)之間的交互來生成軌跡數(shù)據(jù)。它首先依據(jù)預(yù)設(shè)的地理位置信息和運(yùn)動(dòng)參數(shù),如起點(diǎn)坐標(biāo)、終點(diǎn)坐標(biāo)、行進(jìn)速度、加速度等,構(gòu)建一個(gè)虛擬的運(yùn)動(dòng)模型。利用衛(wèi)星定位原理,將運(yùn)動(dòng)過程離散化為一系列時(shí)間節(jié)點(diǎn),在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上根據(jù)模型計(jì)算出對(duì)應(yīng)的模擬 GPS 坐標(biāo)。例如,以勻加速直線運(yùn)動(dòng)為例,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式計(jì)算不同時(shí)刻物體所在位置,轉(zhuǎn)化為經(jīng)緯度坐標(biāo)。這些坐標(biāo)信息按照 GPS 數(shù)據(jù)格式進(jìn)行編碼,生成模擬的 GPS 軌跡數(shù)據(jù),如同真實(shí)的 GPS 接收機(jī)在該運(yùn)動(dòng)過程中接收到并記錄的數(shù)據(jù)一樣,為后續(xù)分析和應(yīng)用提供基礎(chǔ)。GNSS 模擬器模擬不同海拔信號(hào),測(cè)試定位設(shè)備適用性。
按用途劃分,消費(fèi)級(jí) GNSS 接收器普遍應(yīng)用于智能手機(jī)、車載導(dǎo)航儀等設(shè)備。這類接收器成本較低,定位精度一般在 5 - 10 米,能滿足日常出行導(dǎo)航需求。專業(yè)級(jí)接收器常用于測(cè)繪、地質(zhì)勘探等領(lǐng)域,其定位精度可達(dá)厘米級(jí)甚至毫米級(jí),配備高性能天線與信號(hào)處理芯片,可在復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定工作。從接收信號(hào)類型看,單頻接收器接收單一頻率信號(hào),成本低但受電離層影響大;雙頻或多頻接收器能接收多個(gè)頻率信號(hào),通過對(duì)比不同頻率信號(hào)的傳播延遲,有效校正電離層誤差,提高定位精度,常用于對(duì)精度要求嚴(yán)苛的應(yīng)用場(chǎng)景。GPS 衛(wèi)星信號(hào)模擬器模擬衛(wèi)星仰角變化,分析信號(hào)接收差異。北斗GNSS接收器廠家
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。便攜式gnss仿真模擬器
與其他設(shè)備協(xié)同工作解析:GNSS 射頻模擬器常與 GNSS 接收機(jī)協(xié)同工作,用于接收機(jī)的性能測(cè)試。模擬器輸出模擬信號(hào),接收機(jī)接收并處理信號(hào),通過對(duì)比接收機(jī)輸出的定位結(jié)果與模擬器預(yù)設(shè)的真實(shí)位置信息,評(píng)估接收機(jī)的定位精度、靈敏度等性能指標(biāo)。它還可與信號(hào)分析儀配合,對(duì)模擬器輸出信號(hào)進(jìn)行深入分析。信號(hào)分析儀能檢測(cè)信號(hào)的頻譜特性、調(diào)制質(zhì)量等,幫助技術(shù)人員優(yōu)化模擬器的信號(hào)生成參數(shù),確保輸出信號(hào)的準(zhǔn)確性。在一些復(fù)雜測(cè)試場(chǎng)景中,模擬器還可與轉(zhuǎn)臺(tái)等設(shè)備協(xié)同,模擬接收機(jī)在不同姿態(tài)下接收到的 GNSS 信號(hào),多方面測(cè)試接收機(jī)在動(dòng)態(tài)環(huán)境中的性能。便攜式gnss仿真模擬器