信號生成基礎(chǔ):GNSS 信號模擬器首要任務(wù)是生成基礎(chǔ)信號。它基于精確的數(shù)學算法,模擬衛(wèi)星在太空中的運動軌跡。以 GPS 系統(tǒng)為例,依據(jù)開普勒定律等軌道力學知識,計算出衛(wèi)星在不同時刻的精確位置。同時,內(nèi)置高精度時鐘模型,模擬衛(wèi)星攜帶的原子鐘信號。通過這些復雜的運算,得到每個衛(wèi)星對應(yīng)的偽隨機噪聲(PRN)碼序列起始點。這些 PRN 碼如同衛(wèi)星的獨特 “指紋”,每個衛(wèi)星都有專屬序列。將衛(wèi)星位置信息、時鐘信息與 PRN 碼信息相結(jié)合,利用數(shù)字信號處理器(DSP)生成較初的數(shù)字基帶信號,為后續(xù)模擬真實衛(wèi)星信號奠定基礎(chǔ)。GNSS 仿真模擬器利用人工智能,智能生成模擬場景。全頻點信號仿真gnss衛(wèi)星信號模擬器廠家
GNSS 導航模擬器能夠創(chuàng)建豐富多樣的導航場景。在城市環(huán)境模擬中,它可精細模擬高樓林立導致的信號遮擋與多徑效應(yīng),通過構(gòu)建詳細的城市三維地圖,依據(jù)建筑物布局計算信號傳播路徑,讓接收機體驗到在城市街道中定位時信號的復雜變化,助力優(yōu)化城市環(huán)境下的導航算法。對于山區(qū)場景,模擬器根據(jù)地形起伏模擬信號受山體阻擋、反射的情況,為山區(qū)探險設(shè)備、森林防火監(jiān)測設(shè)備等的導航性能測試提供真實環(huán)境模擬。在海洋場景下,模擬器考慮到開闊水域中信號傳播相對穩(wěn)定但受電離層和對流層影響較大的特點,結(jié)合海洋氣象數(shù)據(jù)模擬信號變化,滿足船舶導航系統(tǒng)的測試需求。全頻點信號仿真gnss衛(wèi)星信號模擬器廠家GNSS 軌跡模擬器生成曲線軌跡,模擬車輛轉(zhuǎn)彎路徑。
GPS 軌跡模擬器通過模擬衛(wèi)星信號與接收機之間的交互來生成軌跡數(shù)據(jù)。它首先依據(jù)預設(shè)的地理位置信息和運動參數(shù),如起點坐標、終點坐標、行進速度、加速度等,構(gòu)建一個虛擬的運動模型。利用衛(wèi)星定位原理,將運動過程離散化為一系列時間節(jié)點,在每個節(jié)點上根據(jù)模型計算出對應(yīng)的模擬 GPS 坐標。例如,以勻加速直線運動為例,根據(jù)運動學公式計算不同時刻物體所在位置,轉(zhuǎn)化為經(jīng)緯度坐標。這些坐標信息按照 GPS 數(shù)據(jù)格式進行編碼,生成模擬的 GPS 軌跡數(shù)據(jù),如同真實的 GPS 接收機在該運動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)。
航空航天領(lǐng)域?qū)Ш骄群涂煽啃砸蠼蹩量?,GNSS 模擬器在其中扮演著重要角色。在飛機導航系統(tǒng)研發(fā)測試中,GNSS 模擬器可模擬飛機在起飛、巡航、降落等不同飛行階段所接收的衛(wèi)星信號。比如在模擬飛機降落過程時,能精確模擬機場周邊復雜的信號環(huán)境,包括受地形、建筑物影響產(chǎn)生的信號變化,以此測試飛機導航系統(tǒng)能否準確引導飛機安全著陸。對于衛(wèi)星發(fā)射任務(wù),在衛(wèi)星入軌前的地面測試階段,GNSS 模擬器可模擬衛(wèi)星在軌道上可能接收到的各種 GNSS 信號,測試衛(wèi)星的導航定位模塊性能,確保衛(wèi)星進入太空后能正常利用 GNSS 信號進行精確軌道確定與姿態(tài)控制,保障航天任務(wù)順利進行。GNSS 接收器采用多通道技術(shù),提高信號捕獲效率。
在全球范圍內(nèi),GNSS 模擬器市場競爭較為激烈。國外有名廠商如思博倫(Spirent)、羅德與施瓦茨(R&S)憑借長期技術(shù)積累與品牌優(yōu)勢,占據(jù)不錯市場主導地位。它們的產(chǎn)品在精度、功能豐富度上表現(xiàn)不錯,普遍應(yīng)用于軍方、航天等關(guān)鍵領(lǐng)域。國內(nèi)廠商近年來發(fā)展迅速,像北斗星通等企業(yè),依托國內(nèi)北斗衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展機遇,不斷推出具有性價比優(yōu)勢的產(chǎn)品,在中低端市場具有較強競爭力,并且逐步向不錯市場滲透。此外,一些新興科技企業(yè)也在通過創(chuàng)新技術(shù),如基于云計算的模擬器服務(wù)等,試圖在市場中開辟新賽道。隨著市場需求不斷增長,尤其是自動駕駛、物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域?qū)Ω呔榷ㄎ粶y試需求的爆發(fā),各廠商不斷加大研發(fā)投入,競爭將愈發(fā)激烈,推動產(chǎn)品持續(xù)升級。GPS 信號模擬器添加噪聲干擾,測試接收機抗噪性能。欺騙干擾gnss導航模擬器
GPS 信號模擬器通過調(diào)制技術(shù)生成標準 GPS 信號,用于設(shè)備調(diào)試。全頻點信號仿真gnss衛(wèi)星信號模擬器廠家
該模擬器在環(huán)境模擬方面表現(xiàn)不錯。對于信號傳播過程中的關(guān)鍵影響因素,如電離層和對流層對信號的延遲,能通過高精度的大氣模型進行精確模擬。利用全球電離層圖模型(GIM),可準確反映不同時間、地點的電離層變化對信號的影響。在模擬多路徑效應(yīng)時,根據(jù)周圍環(huán)境的反射特性,如建筑物、地形等的反射系數(shù),精確模擬信號經(jīng)多次反射后到達接收機的路徑與強度,使接收機在實驗室環(huán)境中就能經(jīng)歷與真實復雜環(huán)境極為相似的信號接收狀況,為接收機在復雜環(huán)境下的性能評估提供可靠依據(jù)。全頻點信號仿真gnss衛(wèi)星信號模擬器廠家