信号传播模型构建:为了模拟信号从卫星到接收机的真实传播过程,GNSS 信号模拟器构建了复杂的传播模型。它考虑了多种影响信号传播的因素,如电离层延迟。由于电离层中的自由电子会对信号产生折射,导致信号传播路径变长,模拟器通过特定的数学模型,根据太阳活动、时间、地理位置等参数计算电离层延迟量,并相应地调整信号传播时间。还有对流层延迟,它受大气温度、湿度和压力等影响,模拟器利用经验公式,结合实时气象数据来模拟对流层延迟对信号的影响。此外,还考虑了多径效应,模拟信号在建筑物、地形等物体表面反射后,多条路径信号叠加对接收信号的干扰。GNSS 仿真模拟器结合大数据,模拟复杂地理环境信号。LABSAT 3gnss仿真模拟器录制回放
一体式 GNSS 模拟器将信号生成、处理、控制等功能集成在一个设备中,体积紧凑,便于携带与使用。其内部硬件协同工作,用户只需通过简单的操作界面即可完成信号模拟设置,适合在现场测试、野外作业等场景使用。分布式 GNSS 模拟器则由多个模块组成,如信号生成模块、信号处理模块、控制模块等,这些模块通过网络或特用总线连接。这种架构灵活性强,用户可根据需求灵活配置不同模块,适用于大规模、复杂的测试环境,如大型实验室中多接收机同时测试,或对不同类型 GNSS 信号进行分布式模拟的场景。LABSAT 3gnss仿真模拟器录制回放GPS 导航模拟器模拟复杂路况,优化车载导航系统体验。
信号生成基础:GNSS 信号模拟器首要任务是生成基础信号。它基于精确的数学算法,模拟卫星在太空中的运动轨迹。以 GPS 系统为例,依据开普勒定律等轨道力学知识,计算出卫星在不同时刻的精确位置。同时,内置高精度时钟模型,模拟卫星携带的原子钟信号。通过这些复杂的运算,得到每个卫星对应的伪随机噪声(PRN)码序列起始点。这些 PRN 码如同卫星的独特 “指纹”,每个卫星都有专属序列。将卫星位置信息、时钟信息与 PRN 码信息相结合,利用数字信号处理器(DSP)生成较初的数字基带信号,为后续模拟真实卫星信号奠定基础。
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 模拟器模拟动态场景,测试接收机跟踪性能。
GNSS 导航模拟器对 GNSS 信号特性的模拟十分精确。它能精确复现卫星信号的伪随机噪声码,确保每个卫星的码序列与真实情况一致,从而使接收机能够准确识别卫星。在信号强度模拟方面,可根据卫星与接收机的相对位置、传播距离以及各种干扰因素,精确调节信号强度,范围从强信号的 - 120dBm 左右到弱信号的 - 160dBm 以下,模拟不同环境下信号强度的变化。同时,模拟器还能模拟信号的多普勒频移,根据接收机与卫星的相对运动速度,精确调整信号频率,真实反映动态场景下信号频率的改变,为接收机的动态定位性能测试提供保障。GNSS 接收器采用多通道技术,提高信号捕获效率。LABSAT 3gnss仿真模拟器录制回放
GNSS 模拟器通过模拟卫星信号,助力接收机在复杂环境下的性能测试。LABSAT 3gnss仿真模拟器录制回放
在软件层面,GNSS 模拟器功能极为丰富。拥有直观且易于操作的用户界面,用户通过简单的菜单和参数设置,就能轻松定义各种测试场景。软件内置多种卫星轨道模型,从基础的开普勒轨道模型到考虑了多种摄动因素的复杂模型,可满足不同精度要求的模拟需求。信号调制与解调算法多样,能精确模拟各类卫星信号的调制方式,并可对模拟信号进行解调分析,帮助用户深入了解信号特性。此外,软件还具备强大的数据记录与分析功能,能自动记录测试过程中的各种数据,如信号强度、载波相位变化等,并通过内置分析工具生成详细报告,为用户评估接收机性能提供有力数据支持。LABSAT 3gnss仿真模拟器录制回放