信號傳播模型構建:為了模擬信號從衛(wèi)星到接收機的真實傳播過程,GNSS 信號模擬器構建了復雜的傳播模型。它考慮了多種影響信號傳播的因素,如電離層延遲。由于電離層中的自由電子會對信號產生折射,導致信號傳播路徑變長,模擬器通過特定的數(shù)學模型,根據(jù)太陽活動、時間、地理位置等參數(shù)計算電離層延遲量,并相應地調整信號傳播時間。還有對流層延遲,它受大氣溫度、濕度和壓力等影響,模擬器利用經驗公式,結合實時氣象數(shù)據(jù)來模擬對流層延遲對信號的影響。此外,還考慮了多徑效應,模擬信號在建筑物、地形等物體表面反射后,多條路徑信號疊加對接收信號的干擾。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。北斗gnss衛(wèi)星模擬器廠家
GNSS 模擬器的硬件架構是其功能實現(xiàn)的基礎。重心硬件包括信號生成板卡,它集成了高精度的數(shù)字信號處理器(DSP)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)。DSP 負責復雜的信號運算,依據(jù)衛(wèi)星軌道參數(shù)、時間信息等生成精確的數(shù)字信號;FPGA 則用于靈活配置信號生成流程,實現(xiàn)快速的數(shù)據(jù)處理與信號調制。射頻模塊也是關鍵部分,它將數(shù)字信號轉換為射頻信號,并對其進行放大、濾波等處理,確保模擬信號能以合適的功率和質量輸出。此外,模擬器還配備了高精度的時鐘源,如原子鐘或銣鐘,為信號生成提供精細的時間基準,保證不同衛(wèi)星信號間的時間同步精度,這對于模擬多衛(wèi)星系統(tǒng)協(xié)同工作場景至關重要。存儲模塊用于存儲大量的衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)、信號特征庫等信息,以便快速調用生成各類模擬信號。北斗gnss衛(wèi)星模擬器廠家GNSS 模擬器模擬動態(tài)場景,測試接收機跟蹤性能。
GNSS 導航模擬器具備良好的用戶平臺適配性。針對車載平臺,模擬器可與汽車的 CAN 總線連接,將模擬的 GNSS 信號與汽車的車速、轉向等信息融合,模擬車輛在行駛過程中的導航狀態(tài),為車載導航系統(tǒng)的升級與自動駕駛輔助功能的開發(fā)提供測試環(huán)境。對于無人機平臺,模擬器能模擬無人機在不同飛行高度、姿態(tài)下接收到的 GNSS 信號,考慮到無人機飛行速度快、機動性強的特點,精細調整信號參數(shù),滿足無人機導航系統(tǒng)在復雜飛行場景下的測試需求。在手持設備方面,模擬器通過藍牙或 USB 接口與設備連接,模擬日常出行中用戶手持設備的導航信號環(huán)境,助力優(yōu)化手機、平板電腦等設備的導航軟件。
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,通過構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)探險設備、森林防火監(jiān)測設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。GNSS 射頻模擬器輸出高精度射頻信號,用于接收機前端測試。
農業(yè)生產正朝著智能化、精細化方向發(fā)展,GNSS 模擬器在其中貢獻明顯。在精細農業(yè)中,農民使用搭載 GNSS 接收機的農機設備進行作業(yè),GNSS 模擬器可模擬農田不同位置的衛(wèi)星信號環(huán)境。比如在農田中有高大樹木或建筑物的區(qū)域,模擬信號遮擋情況,測試農機自動駕駛系統(tǒng)能否準確按照預設路線進行播種、施肥、灌溉等作業(yè)。通過模擬測試,優(yōu)化農機設備的導航算法,提高農機作業(yè)的精度,避免因定位偏差導致的資源浪費,實現(xiàn)精細投入,提高農作物產量與質量,推動農業(yè)現(xiàn)代化進程。GPS 軌跡模擬器設置不同時間間隔,分析軌跡精度。船載型gnss導航模擬器廠家
GNSS 信號模擬器模擬多徑效應,優(yōu)化信號處理算法。北斗gnss衛(wèi)星模擬器廠家
科研工作中,GNSS 模擬器為眾多研究提供了重要支撐。在地球物理學研究方面,科研人員利用模擬器模擬不同地球物理條件下的衛(wèi)星信號傳播情況,研究電離層、對流層變化對信號的影響,進而深入了解地球大氣結構與動力學。在天文學研究中,通過模擬衛(wèi)星信號在星際空間的傳播,探索信號受太陽風、引力場等因素干擾的規(guī)律,為星際導航研究提供數(shù)據(jù)基礎。在新型定位算法研發(fā)中,科研人員借助模擬器生成大量不同場景的衛(wèi)星信號數(shù)據(jù),用于訓練和驗證新算法,如基于深度學習的定位算法,提升定位精度和抗干擾能力,推動導航技術不斷創(chuàng)新發(fā)展。北斗gnss衛(wèi)星模擬器廠家