GNSS 射频模拟器的工作基于对卫星信号传播过程的精确模拟。首先,它依据卫星轨道模型,精确计算不同时刻卫星的空间位置,这涉及复杂的天体力学算法,确保模拟卫星位置与真实情况高度契合。随后,根据卫星位置确定信号传播延迟,考虑到信号在电离层、对流层中的传播影响,运用相应的物理模型进行修正。例如,通过 Klobuchar 模型处理电离层延迟,利用 Saastamoinen 模型计算对流层延迟。接着,生成卫星发射的伪随机噪声(PRN)码序列,每个卫星对应独特的码序列。较后,将携带卫星位置、时间信息以及 PRN 码的基带信号,通过调制技术加载到射频载波上,输出模拟的 GNSS 射频信号,完整模拟卫星信号从太空到地面的传播路径。GPS 信号模拟器添加噪声干扰,测试接收机抗噪性能。LABSAT 3gnss射频模拟器

丰富模拟轨迹类型呈现:GPS 轨迹模拟器能够生成丰富多样的模拟轨迹类型。直线轨迹是基础类型,用于简单的场景模拟,如车辆在笔直公路上的行驶。曲线轨迹则可模拟车辆转弯、河流蜿蜒等情况,通过设定曲率等参数精确生成。循环轨迹常用于模拟一些周期性运动,像摩天轮的转动、列车在环形轨道上的运行等。不规则轨迹可模拟复杂的自然运动或受随机因素影响的运动,比如野生动物的迁徙路径、无人机在复杂环境中的飞行轨迹,通过引入随机噪声等算法实现。车载GPS信号模拟器供应商GNSS 模拟器模拟动态场景,测试接收机跟踪性能。

单系统 GNSS 模拟器专注于模拟某一种卫星导航系统的信号,比如模拟 GPS 信号的模拟器。它适用于那些只针对单一卫星系统进行研发或应用的场景,如早期一些依赖 GPS 定位的特定行业设备。多系统 GNSS 模拟器则可同时模拟多种卫星系统信号,像 GPS、北斗、GLONASS 和 Galileo 等。这种类型的模拟器优势明显,能为用户提供更丰富的卫星信号资源,提高定位精度与可靠性,普遍应用于需要高精度定位的领域,如测绘、自动驾驶等,使设备在不同卫星系统信号组合下都能进行性能测试与优化。
航空航天领域对导航精度和可靠性要求近乎苛刻,GNSS 模拟器在其中扮演着重要角色。在飞机导航系统研发测试中,GNSS 模拟器可模拟飞机在起飞、巡航、降落等不同飞行阶段所接收的卫星信号。比如在模拟飞机降落过程时,能精确模拟机场周边复杂的信号环境,包括受地形、建筑物影响产生的信号变化,以此测试飞机导航系统能否准确引导飞机安全着陆。对于卫星发射任务,在卫星入轨前的地面测试阶段,GNSS 模拟器可模拟卫星在轨道上可能接收到的各种 GNSS 信号,测试卫星的导航定位模块性能,确保卫星进入太空后能正常利用 GNSS 信号进行精确轨道确定与姿态控制,保障航天任务顺利进行。GNSS 信号模拟器模拟多径效应,优化信号处理算法。

从成本角度看,GNSS 模拟器前期采购成本因功能、精度不同有所差异。基础款模拟器成本相对较低,适用于一般性教学与简单接收机测试;而高精度、多通道且具备复杂环境模拟功能的不错模拟器,价格则较为昂贵。但从长期效益考量,使用模拟器可大幅减少实地测试成本。在接收机研发阶段,无需大量人力、物力在不同地理环境下进行实地测试,降低了交通、设备运输等费用。同时,利用模拟器能快速发现接收机设计缺陷,缩短研发周期,加快产品上市,带来更多经济效益。此外,对于一些对定位精度要求极高的行业,如测绘、航空航天,使用模拟器进行充分测试,可避免因接收机性能不佳导致的重大损失,间接提升效益。GNSS 信号模拟器能精确复现卫星信号特征,用于设备校准与优化。车载GPS信号模拟器供应商
GNSS 信号模拟器模拟信号中断场景,测试接收机恢复能力。LABSAT 3gnss射频模拟器
信号功率是 GNSS 射频模拟器的重要技术指标之一,其输出功率范围通常在 - 165dBm 至 - 20dBm 之间,可精确模拟卫星信号在不同传播距离下的强度变化。频率稳定度也是关键指标,一般要求达到 10⁻¹² 量级,确保长时间内输出信号频率的稳定性,避免因频率漂移影响测试精度。通道数量决定了模拟器能够同时模拟的卫星数量,常见的模拟器可支持 12 至 32 个通道,满足多卫星系统测试需求。此外,信号切换时间也是考量因素,快速的信号切换时间(如微秒级)能实现不同测试场景的快速切换,提高测试效率。LABSAT 3gnss射频模拟器
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