航空航天领域对导航精度和可靠性要求近乎苛刻,GNSS 模拟器在其中扮演着重要角色。在飞机导航系统研发测试中,GNSS 模拟器可模拟飞机在起飞、巡航、降落等不同飞行阶段所接收的卫星信号。比如在模拟飞机降落过程时,能精确模拟机场周边复杂的信号环境,包括受地形、建筑物影响产生的信号变化,以此测试飞机导航系统能否准确引导飞机安全着陆。对于卫星发射任务,在卫星入轨前的地面测试阶段,GNSS 模拟器可模拟卫星在轨道上可能接收到的各种 GNSS 信号,测试卫星的导航定位模块性能,确保卫星进入太空后能正常利用 GNSS 信号进行精确轨道确定与姿态控制,保障航天任务顺利进行。GNSS 仿真模拟器构建虚拟城市,模拟城市导航环境。车载gnss卫星信号模拟器供应商
动态场景模拟机制:为了测试 GNSS 接收机在不同运动场景下的性能,信号模拟器具备动态场景模拟能力。对于移动的接收机,如汽车、飞机等,模拟器模拟其运动状态对信号的影响。它根据设定的运动轨迹,如直线加速、圆周运动、复杂的飞行航线等,实时计算接收机与卫星之间的相对运动速度和距离变化。根据多普勒效应,相对运动速度会导致接收信号的频率发生偏移,模拟器相应地调整卫星信号的频率。同时,根据距离变化调整信号传播延迟,使得模拟信号能够真实反映接收机在动态场景中接收到的 GNSS 信号特征,满足对接收机动态性能测试的需求。LabSatgnss卫星信号模拟器录制回放GNSS 接收器优化天线设计,增强信号接收能力。
信号功率是 GNSS 射频模拟器的重要技术指标之一,其输出功率范围通常在 - 165dBm 至 - 20dBm 之间,可精确模拟卫星信号在不同传播距离下的强度变化。频率稳定度也是关键指标,一般要求达到 10⁻¹² 量级,确保长时间内输出信号频率的稳定性,避免因频率漂移影响测试精度。通道数量决定了模拟器能够同时模拟的卫星数量,常见的模拟器可支持 12 至 32 个通道,满足多卫星系统测试需求。此外,信号切换时间也是考量因素,快速的信号切换时间(如微秒级)能实现不同测试场景的快速切换,提高测试效率。
GNSS 模拟器具备多项独特技术特点。首先是高精度信号生成能力,能够精确模拟卫星信号的载波相位、伪距等参数,误差可控制在极小范围内,满足不错科研及军方领域对高精度测试的需求。其次,其灵活性强,可通过软件设置模拟不同卫星系统,如 GPS、北斗、GLONASS 等,还能随意组合卫星信号,模拟全球任意地点、任意时间的卫星分布情况。再者,模拟器支持多通道并行模拟,能同时输出多个卫星信号通道,真实模拟实际接收环境中多颗卫星信号同时存在的场景。另外,具备复杂环境模拟功能,如模拟信号多路径传播、电离层和对流层延迟等干扰,为接收机在复杂环境下的性能测试提供有效手段。GNSS 信号模拟器模拟信号中断场景,测试接收机恢复能力。
GNSS 模拟器对卫星信号的模拟极为精细。在模拟信号频率方面,需精细匹配不同卫星系统的载波频率,像 GPS 的 L1、L2 频段,北斗的 B1、B2 等频段,微小的频率偏差都会影响接收机测试结果。调制方式也至关重要,除常见的二进制相移键控(BPSK)调制用于生成导航电文外,针对不同卫星信号特点,还会采用诸如正交相移键控(QPSK)等复杂调制。信号的幅度模拟同样关键,要依据卫星与接收机的距离、信号传播损耗等因素,精确设定模拟信号幅度,以反映真实场景中信号的强弱变化。此外,对信号噪声的模拟也不可或缺,通过添加高斯白噪声等方式,模拟实际环境中信号受噪声干扰的情况,让接收机测试环境更贴合现实。GPS 卫星信号模拟器模拟多路径干扰,检测接收机抗干扰能力。全频点信号仿真GPS导航模拟器厂家
GNSS 卫星信号模拟器可调整信号强度,模拟不同距离下的信号接收。车载gnss卫星信号模拟器供应商
在使用过程中,GNSS 导航模拟器注重数据交互。它能够实时采集接收机的定位数据,包括位置、速度、时间等信息,并与预设的模拟场景数据进行对比分析,生成详细的测试报告,为研发人员评估接收机性能提供依据。模拟器还可通过网络接口与外部设备或软件进行数据交互,例如与地理信息系统(GIS)软件连接,将模拟的导航数据直观地显示在地图上,便于更清晰地观察接收机在不同场景下的定位轨迹。同时,支持与其他测试设备协同工作,如与惯性测量单元(IMU)配合,模拟组合导航系统的工作环境,实现更多方面的导航系统测试。车载gnss卫星信号模拟器供应商