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。GNSS 衛(wèi)星信號(hào)模擬器調(diào)整信號(hào)相位,模擬信號(hào)干擾情況。便攜式GPS導(dǎo)航模擬器廠家
隨著科技發(fā)展,GNSS 模擬器涌現(xiàn)出許多新興應(yīng)用場(chǎng)景。在智能農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,利用模擬器可模擬農(nóng)田不同區(qū)域的衛(wèi)星信號(hào)環(huán)境,幫助農(nóng)民優(yōu)化農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)。例如,在山區(qū)農(nóng)田,模擬因地形起伏導(dǎo)致的信號(hào)遮擋情況,測(cè)試農(nóng)機(jī)能否準(zhǔn)確按照預(yù)設(shè)路線進(jìn)行播種、施肥等作業(yè),提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和精細(xì)度。在虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)/ 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)導(dǎo)航體驗(yàn)中,GNSS 模擬器模擬用戶在虛擬環(huán)境中的位置變化所對(duì)應(yīng)的衛(wèi)星信號(hào),讓用戶在沉浸式體驗(yàn)中感受真實(shí)的導(dǎo)航定位效果,增強(qiáng)虛擬場(chǎng)景的真實(shí)感與互動(dòng)性。在應(yīng)急救援訓(xùn)練方面,模擬器模擬災(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信號(hào)受阻情況,訓(xùn)練救援人員使用定位設(shè)備進(jìn)行精細(xì)救援,提升應(yīng)急救援能力。便攜式GPS發(fā)生器廠家GNSS 軌跡模擬器依據(jù)設(shè)定參數(shù)生成多樣軌跡,為運(yùn)動(dòng)分析提供數(shù)據(jù)。
GNSS 模擬器對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的模擬極為精細(xì)。在模擬信號(hào)頻率方面,需精細(xì)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(huì)影響接收機(jī)測(cè)試結(jié)果。調(diào)制方式也至關(guān)重要,除常見(jiàn)的二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)調(diào)制用于生成導(dǎo)航電文外,針對(duì)不同衛(wèi)星信號(hào)特點(diǎn),還會(huì)采用諸如正交相移鍵控(QPSK)等復(fù)雜調(diào)制。信號(hào)的幅度模擬同樣關(guān)鍵,要依據(jù)衛(wèi)星與接收機(jī)的距離、信號(hào)傳播損耗等因素,精確設(shè)定模擬信號(hào)幅度,以反映真實(shí)場(chǎng)景中信號(hào)的強(qiáng)弱變化。此外,對(duì)信號(hào)噪聲的模擬也不可或缺,通過(guò)添加高斯白噪聲等方式,模擬實(shí)際環(huán)境中信號(hào)受噪聲干擾的情況,讓接收機(jī)測(cè)試環(huán)境更貼合現(xiàn)實(shí)。
一體式 GNSS 模擬器將信號(hào)生成、處理、控制等功能集成在一個(gè)設(shè)備中,體積緊湊,便于攜帶與使用。其內(nèi)部硬件協(xié)同工作,用戶只需通過(guò)簡(jiǎn)單的操作界面即可完成信號(hào)模擬設(shè)置,適合在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、野外作業(yè)等場(chǎng)景使用。分布式 GNSS 模擬器則由多個(gè)模塊組成,如信號(hào)生成模塊、信號(hào)處理模塊、控制模塊等,這些模塊通過(guò)網(wǎng)絡(luò)或特用總線連接。這種架構(gòu)靈活性強(qiáng),用戶可根據(jù)需求靈活配置不同模塊,適用于大規(guī)模、復(fù)雜的測(cè)試環(huán)境,如大型實(shí)驗(yàn)室中多接收機(jī)同時(shí)測(cè)試,或?qū)Σ煌愋?GNSS 信號(hào)進(jìn)行分布式模擬的場(chǎng)景。GNSS 射頻模擬器采用先進(jìn)芯片,提升信號(hào)處理速度。
提升 GNSS 模擬器精度是關(guān)鍵目標(biāo)。在硬件方面,采用更高精度的時(shí)鐘源,如氫原子鐘,其超高的時(shí)間穩(wěn)定性可降低信號(hào)時(shí)間同步誤差。優(yōu)化射頻電路設(shè)計(jì),選用低噪聲放大器、高精度濾波器等組件,減少信號(hào)傳輸過(guò)程中的噪聲干擾與失真。在軟件算法上,不斷改進(jìn)軌道預(yù)測(cè)模型,考慮更多的攝動(dòng)因素,如太陽(yáng)光壓攝動(dòng)、地球潮汐攝動(dòng)等,提高衛(wèi)星軌道模擬精度。對(duì)于誤差模擬算法,利用更精確的大氣模型,如全球電離層圖模型(GIM)、高精度對(duì)流層模型等,減小電離層和對(duì)流層延遲誤差模擬的偏差。此外,通過(guò)增加信號(hào)通道數(shù)量,模擬更多衛(wèi)星信號(hào),采用多頻點(diǎn)信號(hào)融合技術(shù),提升定位精度,為高精度應(yīng)用領(lǐng)域提供更可靠的測(cè)試環(huán)境。GPS 衛(wèi)星模擬器模擬衛(wèi)星鐘差,檢測(cè)定位精度影響。便攜式GPS導(dǎo)航模擬器廠家
GNSS 衛(wèi)星信號(hào)模擬器調(diào)整信號(hào)編碼,測(cè)試接收機(jī)解碼能力。便攜式GPS導(dǎo)航模擬器廠家
該模擬器在環(huán)境模擬方面表現(xiàn)不錯(cuò)。對(duì)于信號(hào)傳播過(guò)程中的關(guān)鍵影響因素,如電離層和對(duì)流層對(duì)信號(hào)的延遲,能通過(guò)高精度的大氣模型進(jìn)行精確模擬。利用全球電離層圖模型(GIM),可準(zhǔn)確反映不同時(shí)間、地點(diǎn)的電離層變化對(duì)信號(hào)的影響。在模擬多路徑效應(yīng)時(shí),根據(jù)周?chē)h(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(hào)經(jīng)多次反射后到達(dá)接收機(jī)的路徑與強(qiáng)度,使接收機(jī)在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中就能經(jīng)歷與真實(shí)復(fù)雜環(huán)境極為相似的信號(hào)接收狀況,為接收機(jī)在復(fù)雜環(huán)境下的性能評(píng)估提供可靠依據(jù)。便攜式GPS導(dǎo)航模擬器廠家