车载GPS卫星模拟器

GNSS 导航模拟器能够创建丰富多样的导航场景。在城市环境模拟中，它可精细模拟高楼林立导致的信号遮挡与多径效应，通过构建详细的城市三维地图，依据建筑物布局计算信号传播路径，让接收机体验到在城市街道中定位时信号的复杂变化，助力优化城市环境下的导航算法。对于山区场景，模拟器根据地形起伏模拟信号受山体阻挡、反射的情况，为山区探险设备、森林防火监测设备等的导航性能测试提供真实环境模拟。在海洋场景下，模拟器考虑到开阔水域中信号传播相对稳定但受电离层和对流层影响较大的特点，结合海洋气象数据模拟信号变化，满足船舶导航系统的测试需求。GNSS 轨迹模拟器生成曲线轨迹，模拟车辆转弯路径。车载GPS卫星模拟器

GNSS 模拟器具有出色的应用适配能力。在测绘领域，可模拟不同地形地貌下的卫星信号，无论是平原地区的开阔视野，还是山区的信号遮挡环境，都能精细模拟，满足测绘设备在复杂地理条件下的测试需求。在自动驾驶行业，模拟器能根据车辆行驶场景，模拟高速行驶、城市道路拥堵、路口转弯等不同状态下的卫星信号变化，助力自动驾驶系统的研发与测试。对于航空航天应用，它可模拟飞机起飞、巡航、降落以及卫星在轨道运行等不同阶段的信号环境，确保航空航天设备的导航系统在各种工况下都能得到充分测试，适配多种行业的多样化应用场景。车载GPS卫星模拟器GNSS 信号模拟器能精确复现卫星信号特征，用于设备校准与优化。

软件定义 GNSS 模拟器主要依靠计算机软件来生成 GNSS 信号。通过编写复杂的算法，在计算机上模拟卫星轨道、信号调制、传播延迟等过程，然后利用数模转换设备将数字信号转换为模拟信号输出。这种模拟器灵活性高，易于升级和修改模拟算法，适合科研机构进行新型信号体制研究或算法开发。硬件加速 GNSS 模拟器则采用特用的硬件芯片或电路来生成信号。这些硬件经过优化设计，能快速处理大量信号计算任务，提高信号生成的速度与精度，适用于对信号实时性要求高的应用场景，如工业自动化中的实时定位系统测试。

GNSS 射频模拟器的工作基于对卫星信号传播过程的精确模拟。首先，它依据卫星轨道模型，精确计算不同时刻卫星的空间位置，这涉及复杂的天体力学算法，确保模拟卫星位置与真实情况高度契合。随后，根据卫星位置确定信号传播延迟，考虑到信号在电离层、对流层中的传播影响，运用相应的物理模型进行修正。例如，通过 Klobuchar 模型处理电离层延迟，利用 Saastamoinen 模型计算对流层延迟。接着，生成卫星发射的伪随机噪声（PRN）码序列，每个卫星对应独特的码序列。较后，将携带卫星位置、时间信息以及 PRN 码的基带信号，通过调制技术加载到射频载波上，输出模拟的 GNSS 射频信号，完整模拟卫星信号从太空到地面的传播路径。GNSS 轨迹模拟器生成不规则轨迹，模拟野生动物迁徙路径。

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。GPS 信号模拟器添加噪声干扰，测试接收机抗噪性能。车载GPS卫星模拟器

GNSS 仿真模拟器构建虚拟城市，模拟城市导航环境。车载GPS卫星模拟器

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。车载GPS卫星模拟器