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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。GNSS 衛(wèi)星模擬器模擬衛(wèi)星在軌運(yùn)行,輔助航天導(dǎo)航技術(shù)研究。理工雷科gnss衛(wèi)星信號(hào)模擬器錄制回放
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(guò)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。GNSS轉(zhuǎn)發(fā)器GPS 衛(wèi)星信號(hào)模擬器模擬多路徑干擾,檢測(cè)接收機(jī)抗干擾能力。
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(guò)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(guò)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(kāi)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(guò)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。
在軟件層面,GNSS 模擬器功能極為豐富。擁有直觀且易于操作的用戶界面,用戶通過(guò)簡(jiǎn)單的菜單和參數(shù)設(shè)置,就能輕松定義各種測(cè)試場(chǎng)景。軟件內(nèi)置多種衛(wèi)星軌道模型,從基礎(chǔ)的開(kāi)普勒軌道模型到考慮了多種攝動(dòng)因素的復(fù)雜模型,可滿足不同精度要求的模擬需求。信號(hào)調(diào)制與解調(diào)算法多樣,能精確模擬各類衛(wèi)星信號(hào)的調(diào)制方式,并可對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行解調(diào)分析,幫助用戶深入了解信號(hào)特性。此外,軟件還具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)記錄與分析功能,能自動(dòng)記錄測(cè)試過(guò)程中的各種數(shù)據(jù),如信號(hào)強(qiáng)度、載波相位變化等,并通過(guò)內(nèi)置分析工具生成詳細(xì)報(bào)告,為用戶評(píng)估接收機(jī)性能提供有力數(shù)據(jù)支持。GNSS 射頻模擬器支持多頻段輸出,適配多種接收機(jī)。
GNSS 射頻模擬器的工作基于對(duì)衛(wèi)星信號(hào)傳播過(guò)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(guò) 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(guò)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。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。理工雷科gnss衛(wèi)星信號(hào)模擬器錄制回放
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。理工雷科gnss衛(wèi)星信號(hào)模擬器錄制回放
在全球范圍內(nèi),GNSS 模擬器市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)較為激烈。國(guó)外有名廠商如思博倫(Spirent)、羅德與施瓦茨(R&S)憑借長(zhǎng)期技術(shù)積累與品牌優(yōu)勢(shì),占據(jù)不錯(cuò)市場(chǎng)主導(dǎo)地位。它們的產(chǎn)品在精度、功能豐富度上表現(xiàn)不錯(cuò),普遍應(yīng)用于軍方、航天等關(guān)鍵領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)廠商近年來(lái)發(fā)展迅速,像北斗星通等企業(yè),依托國(guó)內(nèi)北斗衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展機(jī)遇,不斷推出具有性價(jià)比優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品,在中低端市場(chǎng)具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力,并且逐步向不錯(cuò)市場(chǎng)滲透。此外,一些新興科技企業(yè)也在通過(guò)創(chuàng)新技術(shù),如基于云計(jì)算的模擬器服務(wù)等,試圖在市場(chǎng)中開(kāi)辟新賽道。隨著市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng),尤其是自動(dòng)駕駛、物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域?qū)Ω呔榷ㄎ粶y(cè)試需求的爆發(fā),各廠商不斷加大研發(fā)投入,競(jìng)爭(zhēng)將愈發(fā)激烈,推動(dòng)產(chǎn)品持續(xù)升級(jí)。理工雷科gnss衛(wèi)星信號(hào)模擬器錄制回放