隨著科技不斷進步,GNSS 模擬器呈現(xiàn)出多種發(fā)展趨勢。一方面,精度會持續(xù)提升,通過更先進的算法和硬件技術(shù),將模擬信號的誤差降低至毫米甚至亞毫米級,滿足如高精度測繪、量子導(dǎo)航等前沿領(lǐng)域需求。另一方面,功能集成化程度越來越高,未來的 GNSS 模擬器可能會集成慣性導(dǎo)航、視覺導(dǎo)航等多種導(dǎo)航方式的模擬功能,為融合導(dǎo)航系統(tǒng)測試提供一站式解決方案。此外,隨著物聯(lián)網(wǎng)和 5G 技術(shù)發(fā)展,GNSS 模擬器將具備更強的網(wǎng)絡(luò)連接能力,可實現(xiàn)遠程控制與分布式測試,方便全球范圍內(nèi)的科研團隊協(xié)同開展測試工作。同時,在模擬復(fù)雜環(huán)境方面,會更加逼真地模擬如近地空間環(huán)境變化對衛(wèi)星信號的影響,推動 GNSS 技術(shù)在極端環(huán)境下的應(yīng)用發(fā)展。GPS 信號模擬器生成弱信號,測試接收機靈敏度。理工雷科gnss衛(wèi)星信號模擬器錄制回放
GNSS 導(dǎo)航模擬器有著不同的精度等級。入門級模擬器定位精度一般在 10 米左右,主要用于一些對定位精度要求不高的基礎(chǔ)應(yīng)用測試,如兒童手表的大致位置定位功能測試。中級精度模擬器定位精度可達 1 - 5 米,適用于大多數(shù)消費級導(dǎo)航產(chǎn)品,如普通車載導(dǎo)航、共享單車定位等的性能測試。而高精度模擬器精度可達到厘米級甚至毫米級,這類模擬器常用于專業(yè)測繪、自動駕駛汽車高精度定位等領(lǐng)域的研發(fā)與測試,通過極其精確的信號模擬,確保相關(guān)設(shè)備在高精度定位需求下的可靠性與準確性。室內(nèi)gnss射頻模擬器供應(yīng)商GNSS 發(fā)生器集成多種功能,方便用戶操作與使用。
交通領(lǐng)域中,GNSS 模擬器對智能交通系統(tǒng)的發(fā)展至關(guān)重要。在自動駕駛汽車研發(fā)環(huán)節(jié),它發(fā)揮著不可替代的作用。研發(fā)人員借助模擬器模擬車輛在各種路況下的衛(wèi)星信號接收情況,如在高速公路上,模擬高速行駛時衛(wèi)星信號的穩(wěn)定性;在城市街道,模擬因高樓林立產(chǎn)生的信號遮擋與多路徑干擾現(xiàn)象。通過大量不同場景的模擬測試,不斷優(yōu)化自動駕駛汽車的導(dǎo)航算法與定位系統(tǒng),使其在真實道路行駛時,能夠根據(jù)準確的定位信息做出合理決策,保障行車安全。對于智能交通管理系統(tǒng),GNSS 模擬器可模擬不同區(qū)域、不同時段的車輛定位信號,幫助交通管理部門優(yōu)化交通流量預(yù)測模型,合理調(diào)配交通資源,緩解擁堵狀況,提升城市交通運行效率。
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。GNSS 發(fā)生器能定制信號參數(shù),滿足特殊應(yīng)用的信號要求。
在使用過程中,GNSS 導(dǎo)航模擬器注重數(shù)據(jù)交互。它能夠?qū)崟r采集接收機的定位數(shù)據(jù),包括位置、速度、時間等信息,并與預(yù)設(shè)的模擬場景數(shù)據(jù)進行對比分析,生成詳細的測試報告,為研發(fā)人員評估接收機性能提供依據(jù)。模擬器還可通過網(wǎng)絡(luò)接口與外部設(shè)備或軟件進行數(shù)據(jù)交互,例如與地理信息系統(tǒng)(GIS)軟件連接,將模擬的導(dǎo)航數(shù)據(jù)直觀地顯示在地圖上,便于更清晰地觀察接收機在不同場景下的定位軌跡。同時,支持與其他測試設(shè)備協(xié)同工作,如與慣性測量單元(IMU)配合,模擬組合導(dǎo)航系統(tǒng)的工作環(huán)境,實現(xiàn)更多方面的導(dǎo)航系統(tǒng)測試。GPS 導(dǎo)航模擬器模擬越野路況,提升戶外導(dǎo)航體驗。室內(nèi)gnss衛(wèi)星信號模擬器供應(yīng)商
GNSS 信號模擬器可模擬電離層延遲,測試信號傳播影響。理工雷科gnss衛(wèi)星信號模擬器錄制回放
信號調(diào)制過程:生成的基帶信號需要經(jīng)過調(diào)制才能模擬真實 GNSS 信號。常見的調(diào)制方式是二進制相移鍵控(BPSK)調(diào)制。在這個過程中,將基帶信號的信息加載到高頻載波上。具體而言,利用載波的相位變化來表示基帶信號中的 “0” 和 “1”。比如,當(dāng)基帶信號為 “0” 時,載波相位不變;當(dāng)基帶信號為 “1” 時,載波相位翻轉(zhuǎn) 180 度。通過這種調(diào)制方式,把低頻的基帶信號轉(zhuǎn)換為高頻的射頻信號,使其能夠在空氣中遠距離傳播,并且符合 GNSS 信號在空中傳播的特性,便于后續(xù)被 GNSS 接收機接收和解調(diào)。理工雷科gnss衛(wèi)星信號模擬器錄制回放