信號(hào)生成基礎(chǔ)：GNSS 信號(hào)模擬器首要任務(wù)是生成基礎(chǔ)信號(hào)。它基于精確的數(shù)學(xué)算法，模擬衛(wèi)星在太空中的運(yùn)動(dòng)軌跡。以 GPS 系統(tǒng)為例，依據(jù)開(kāi)普勒定律等軌道力學(xué)知識(shí)，計(jì)算出衛(wèi)星在不同時(shí)刻的精確位置。同時(shí)，內(nèi)置高精度時(shí)鐘模型，模擬衛(wèi)星攜帶的原子鐘信號(hào)。通過(guò)這些復(fù)雜的運(yùn)算，得到每個(gè)衛(wèi)星對(duì)應(yīng)的偽隨機(jī)噪聲（PRN）碼序列起始點(diǎn)。這些 PRN 碼如同衛(wèi)星的獨(dú)特 “指紋”，每個(gè)衛(wèi)星都有專屬序列。將衛(wèi)星位置信息、時(shí)鐘信息與 PRN 碼信息相結(jié)合，利用數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）生成較初的數(shù)字基帶信號(hào)，為后續(xù)模擬真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)奠定基礎(chǔ)。GPS 衛(wèi)星信號(hào)模擬器模擬衛(wèi)星仰角變化，分析信號(hào)接收差異。北斗GNSS接收器錄制回放

在多系統(tǒng)協(xié)同工作的趨勢(shì)下，GNSS 模擬器具備良好的系統(tǒng)兼容性。它能同時(shí)模擬多個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)的信號(hào)，如 GPS、北斗、GLONASS 和 Galileo 等，并且可根據(jù)用戶需求，靈活設(shè)置各衛(wèi)星系統(tǒng)信號(hào)的比例與組合方式。在模擬過(guò)程中，能有效處理不同衛(wèi)星系統(tǒng)間的時(shí)間同步問(wèn)題，通過(guò)內(nèi)部的時(shí)間轉(zhuǎn)換機(jī)制，確保不同系統(tǒng)信號(hào)在時(shí)間上精細(xì)匹配，真實(shí)模擬多衛(wèi)星系統(tǒng)聯(lián)合定位的場(chǎng)景，為支持多系統(tǒng)融合的 GNSS 接收機(jī)研發(fā)與測(cè)試提供了有力工具，適應(yīng)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)多元化發(fā)展的需求。欺騙干擾gnss射頻模擬器GPS 模擬器模擬城市峽谷環(huán)境，測(cè)試定位設(shè)備信號(hào)穿透能力。

航空航天領(lǐng)域?qū)?dǎo)航精度和可靠性要求極高，GNSS 模擬器在此發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)的研發(fā)與測(cè)試過(guò)程中，模擬器模擬飛機(jī)在起飛、巡航、降落等不同飛行階段所接收的衛(wèi)星信號(hào)。例如，模擬飛機(jī)在進(jìn)近降落階段，受機(jī)場(chǎng)周邊地形、建筑物影響的信號(hào)變化情況，以此測(cè)試飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)能否精細(xì)引導(dǎo)飛機(jī)安全著陸。對(duì)于衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)，在衛(wèi)星發(fā)射前的地面測(cè)試階段，GNSS 模擬器模擬衛(wèi)星在軌道上可能接收到的各類 GNSS 信號(hào)，對(duì)衛(wèi)星的導(dǎo)航定位模塊進(jìn)行多方面測(cè)試，確保衛(wèi)星進(jìn)入太空后，能夠利用 GNSS 信號(hào)準(zhǔn)確確定軌道和姿態(tài)，為航天任務(wù)的順利實(shí)施提供保障。

按用途劃分，消費(fèi)級(jí) GNSS 接收器普遍應(yīng)用于智能手機(jī)、車載導(dǎo)航儀等設(shè)備。這類接收器成本較低，定位精度一般在 5 - 10 米，能滿足日常出行導(dǎo)航需求。專業(yè)級(jí)接收器常用于測(cè)繪、地質(zhì)勘探等領(lǐng)域，其定位精度可達(dá)厘米級(jí)甚至毫米級(jí)，配備高性能天線與信號(hào)處理芯片，可在復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定工作。從接收信號(hào)類型看，單頻接收器接收單一頻率信號(hào)，成本低但受電離層影響大；雙頻或多頻接收器能接收多個(gè)頻率信號(hào)，通過(guò)對(duì)比不同頻率信號(hào)的傳播延遲，有效校正電離層誤差，提高定位精度，常用于對(duì)精度要求嚴(yán)苛的應(yīng)用場(chǎng)景。GPS 衛(wèi)星信號(hào)模擬器模擬不同衛(wèi)星系統(tǒng)信號(hào)融合，測(cè)試兼容性。

軟件定義 GNSS 模擬器主要依靠計(jì)算機(jī)軟件來(lái)生成 GNSS 信號(hào)。通過(guò)編寫(xiě)復(fù)雜的算法，在計(jì)算機(jī)上模擬衛(wèi)星軌道、信號(hào)調(diào)制、傳播延遲等過(guò)程，然后利用數(shù)模轉(zhuǎn)換設(shè)備將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)輸出。這種模擬器靈活性高，易于升級(jí)和修改模擬算法，適合科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行新型信號(hào)體制研究或算法開(kāi)發(fā)。硬件加速 GNSS 模擬器則采用特用的硬件芯片或電路來(lái)生成信號(hào)。這些硬件經(jīng)過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，能快速處理大量信號(hào)計(jì)算任務(wù)，提高信號(hào)生成的速度與精度，適用于對(duì)信號(hào)實(shí)時(shí)性要求高的應(yīng)用場(chǎng)景，如工業(yè)自動(dòng)化中的實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)測(cè)試。GPS 模擬器模擬隧道內(nèi)信號(hào)，測(cè)試定位設(shè)備適應(yīng)性。LABSAT 3gnss衛(wèi)星信號(hào)模擬器錄制回放

GPS 信號(hào)模擬器添加噪聲干擾，測(cè)試接收機(jī)抗噪性能。北斗GNSS接收器錄制回放

應(yīng)急救援爭(zhēng)分奪秒，準(zhǔn)確的定位至關(guān)重要，GNSS 模擬器在這方面發(fā)揮著積極作用。在地震、洪水等自然災(zāi)害發(fā)生后，救援人員需快速定位受災(zāi)大眾位置。GNSS 模擬器可模擬災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的信號(hào)環(huán)境，如地震后的城市廢墟中，因建筑物倒塌導(dǎo)致的信號(hào)嚴(yán)重遮擋與干擾情況，訓(xùn)練救援人員使用定位設(shè)備在惡劣環(huán)境下準(zhǔn)確獲取位置信息。同時(shí)，在制定救援方案時(shí)，利用模擬器模擬不同救援路線上的衛(wèi)星信號(hào)狀況，幫助救援團(tuán)隊(duì)選擇信號(hào)穩(wěn)定、定位準(zhǔn)確的路線，提高救援效率，為挽救生命贏得寶貴時(shí)間。北斗GNSS接收器錄制回放