GNSS 射頻模擬器的工作基于對衛(wèi)星信號傳播過程的精確模擬。首先,它依據(jù)衛(wèi)星軌道模型,精確計算不同時刻衛(wèi)星的空間位置,這涉及復雜的天體力學算法,確保模擬衛(wèi)星位置與真實情況高度契合。隨后,根據(jù)衛(wèi)星位置確定信號傳播延遲,考慮到信號在電離層、對流層中的傳播影響,運用相應的物理模型進行修正。例如,通過 Klobuchar 模型處理電離層延遲,利用 Saastamoinen 模型計算對流層延遲。接著,生成衛(wèi)星發(fā)射的偽隨機噪聲(PRN)碼序列,每個衛(wèi)星對應獨特的碼序列。較后,將攜帶衛(wèi)星位置、時間信息以及 PRN 碼的基帶信號,通過調制技術加載到射頻載波上,輸出模擬的 GNSS 射頻信號,完整模擬衛(wèi)星信號從太空到地面的傳播路徑。GNSS 接收器增加抗干擾模塊,適應復雜電磁環(huán)境。全頻點信號仿真GPS模擬器供應商
GNSS 模擬器常與多種設備協(xié)同,發(fā)揮更大效能。與慣性測量單元(IMU)協(xié)同,可模擬組合導航系統(tǒng)運行。模擬器輸出衛(wèi)星信號,IMU 提供加速度、角速度等信息,二者數(shù)據(jù)融合,測試組合導航算法在不同場景下的性能,如在車輛急加速、轉彎等動態(tài)過程中,檢驗定位精度的穩(wěn)定性。與射頻前端設備配合,能優(yōu)化接收機射頻鏈路性能。模擬器提供射頻信號,通過調整信號參數(shù),如帶寬、中心頻率等,測試射頻前端對不同信號的處理能力,包括信號放大、濾波、下變頻等環(huán)節(jié),助力優(yōu)化射頻前端設計。此外,在智能交通系統(tǒng)中,GNSS 模擬器與車載通信設備協(xié)同,模擬車輛在行駛過程中,定位信號與通信信號的交互,保障車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下定位與通信的協(xié)同順暢。航海GNSS接收器錄制回放GNSS 衛(wèi)星信號模擬器調整信號極化方式,測試接收機兼容性。
信號輸出與校準環(huán)節(jié):經(jīng)過一系列復雜模擬過程生成的 GNSS 信號,較終要通過特定接口輸出給接收機。模擬器配備多種輸出接口,如射頻輸出接口,直接輸出模擬的射頻信號,可連接到接收機的天線接口。在輸出信號之前,需要進行校準操作。校準過程利用高精度的參考信號源,對模擬器生成信號的頻率、幅度、相位等參數(shù)進行精確測量和調整。例如,通過與原子鐘參考源對比,校準信號的頻率準確性;通過功率計測量,校準信號的幅度精度。確保輸出的 GNSS 信號在各個參數(shù)上都符合高精度的標準,以提供可靠的測試信號給 GNSS 接收機,保證測試結果的準確性和可靠性。
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,用戶通過簡單的菜單和參數(shù)設置,就能輕松定義各種測試場景。軟件內置多種衛(wèi)星軌道模型,從基礎的開普勒軌道模型到考慮了多種攝動因素的復雜模型,可滿足不同精度要求的模擬需求。信號調制與解調算法多樣,能精確模擬各類衛(wèi)星信號的調制方式,并可對模擬信號進行解調分析,幫助用戶深入了解信號特性。此外,軟件還具備強大的數(shù)據(jù)記錄與分析功能,能自動記錄測試過程中的各種數(shù)據(jù),如信號強度、載波相位變化等,并通過內置分析工具生成詳細報告,為用戶評估接收機性能提供有力數(shù)據(jù)支持。GNSS 衛(wèi)星信號模擬器調整信號相位,模擬信號干擾情況。
GNSS 模擬器具有出色的應用適配能力。在測繪領域,可模擬不同地形地貌下的衛(wèi)星信號,無論是平原地區(qū)的開闊視野,還是山區(qū)的信號遮擋環(huán)境,都能精細模擬,滿足測繪設備在復雜地理條件下的測試需求。在自動駕駛行業(yè),模擬器能根據(jù)車輛行駛場景,模擬高速行駛、城市道路擁堵、路口轉彎等不同狀態(tài)下的衛(wèi)星信號變化,助力自動駕駛系統(tǒng)的研發(fā)與測試。對于航空航天應用,它可模擬飛機起飛、巡航、降落以及衛(wèi)星在軌道運行等不同階段的信號環(huán)境,確保航空航天設備的導航系統(tǒng)在各種工況下都能得到充分測試,適配多種行業(yè)的多樣化應用場景。GNSS 軌跡模擬器生成不規(guī)則軌跡,模擬野生動物遷徙路徑。全頻點信號仿真GPS模擬器供應商
GNSS 發(fā)生器輸出特定格式信號,滿足不同應用的基礎信號需求。全頻點信號仿真GPS模擬器供應商
提升 GNSS 模擬器精度是關鍵目標。在硬件方面,采用更高精度的時鐘源,如氫原子鐘,其超高的時間穩(wěn)定性可降低信號時間同步誤差。優(yōu)化射頻電路設計,選用低噪聲放大器、高精度濾波器等組件,減少信號傳輸過程中的噪聲干擾與失真。在軟件算法上,不斷改進軌道預測模型,考慮更多的攝動因素,如太陽光壓攝動、地球潮汐攝動等,提高衛(wèi)星軌道模擬精度。對于誤差模擬算法,利用更精確的大氣模型,如全球電離層圖模型(GIM)、高精度對流層模型等,減小電離層和對流層延遲誤差模擬的偏差。此外,通過增加信號通道數(shù)量,模擬更多衛(wèi)星信號,采用多頻點信號融合技術,提升定位精度,為高精度應用領域提供更可靠的測試環(huán)境。全頻點信號仿真GPS模擬器供應商