GNSS 接收器工作時,首要步驟是捕獲衛(wèi)星信號。它通過搜索特定頻段,如 GPS 的 L1、L2 頻段,北斗的 B1、B2 頻段等,識別出衛(wèi)星發(fā)射的偽隨機噪聲(PRN)碼。一旦捕獲到信號,便進入跟蹤階段,持續(xù)鎖定衛(wèi)星信號,確保穩(wěn)定接收。在解算環(huán)節(jié),接收器利用接收到的多個衛(wèi)星信號的時間延遲,結(jié)合衛(wèi)星軌道信息,運用三角測量原理計算自身位置。例如,通過測量信號從三顆衛(wèi)星傳播到接收器的時間差,確定以衛(wèi)星為球心、傳播距離為半徑的三個球面,其交點即為接收器位置。同時,接收器還能根據(jù)信號頻率的多普勒頻移計算速度,依據(jù)時間信息實現(xiàn)時鐘同步。GPS 導航模擬器模擬校園導航場景,方便師生出行。欺騙干擾gnss軌跡模擬器錄制回放
GNSS 模擬器對衛(wèi)星信號的模擬極為精細。在模擬信號頻率方面,需精細匹配不同衛(wèi)星系統(tǒng)的載波頻率,像 GPS 的 L1、L2 頻段,北斗的 B1、B2 等頻段,微小的頻率偏差都會影響接收機測試結(jié)果。調(diào)制方式也至關(guān)重要,除常見的二進制相移鍵控(BPSK)調(diào)制用于生成導航電文外,針對不同衛(wèi)星信號特點,還會采用諸如正交相移鍵控(QPSK)等復雜調(diào)制。信號的幅度模擬同樣關(guān)鍵,要依據(jù)衛(wèi)星與接收機的距離、信號傳播損耗等因素,精確設(shè)定模擬信號幅度,以反映真實場景中信號的強弱變化。此外,對信號噪聲的模擬也不可或缺,通過添加高斯白噪聲等方式,模擬實際環(huán)境中信號受噪聲干擾的情況,讓接收機測試環(huán)境更貼合現(xiàn)實。車載GPS信號模擬器供應商GNSS 接收器增加抗干擾模塊,適應復雜電磁環(huán)境。
在交通領(lǐng)域,GPS 軌跡模擬器用于智能交通系統(tǒng)的測試與優(yōu)化。例如,模擬不同車輛在道路上的行駛軌跡,為交通流量預測、信號燈配時優(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),它可模擬貨物運輸車輛的行駛路徑,用于物流調(diào)度方案的制定與評估,提前規(guī)劃較優(yōu)運輸路線,降低運輸成本。在戶外運動產(chǎn)品研發(fā)中,廠商利用模擬器生成各種戶外運動軌跡,如徒步、騎行、登山等軌跡,測試運動手表、導航設(shè)備等產(chǎn)品在不同運動場景下對軌跡記錄和導航功能的準確性,提升產(chǎn)品性能。
GNSS 模擬器具有出色的應用適配能力。在測繪領(lǐng)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(shè)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(zhuǎn)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(shè)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。
GNSS 模擬器常與多種設(shè)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(zhuǎn)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(shè)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(diào)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(shè)計。此外,在智能交通系統(tǒng)中,GNSS 模擬器與車載通信設(shè)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。GPS 衛(wèi)星信號模擬器模擬不同衛(wèi)星系統(tǒng)信號融合,測試兼容性。欺騙干擾GPS接收器
GNSS 仿真模擬器構(gòu)建虛擬城市,模擬城市導航環(huán)境。欺騙干擾gnss軌跡模擬器錄制回放
GNSS 模擬器依托高性能硬件構(gòu)建。其重心信號生成模塊配備了先進的數(shù)字信號處理器(DSP),具備強大的運算能力,能夠?qū)崟r處理復雜的衛(wèi)星信號生成算法。例如,面對大量衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)的快速運算需求,DSP 可高效完成,確保信號生成的及時性與準確性。同時,采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)技術(shù),使硬件具備高度的靈活性。研發(fā)人員能根據(jù)不同的測試需求,靈活配置信號生成流程,快速實現(xiàn)對不同衛(wèi)星系統(tǒng)信號特征的模擬。高精度的時鐘源也是關(guān)鍵硬件組件,像原子鐘提供的超高穩(wěn)定性時間基準,保障了模擬器生成信號的時間精度,讓多衛(wèi)星信號間的同步誤差極小,為模擬真實衛(wèi)星信號環(huán)境奠定堅實基礎(chǔ)。欺騙干擾gnss軌跡模擬器錄制回放