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。GNSS 轨迹模拟器生成循环轨迹,适用于周期性运动场景模拟。LabSatgnss仿真模拟器录制回放
在多系统协同工作的趋势下,GNSS 模拟器具备良好的系统兼容性。它能同时模拟多个卫星系统的信号,如 GPS、北斗、GLONASS 和 Galileo 等,并且可根据用户需求,灵活设置各卫星系统信号的比例与组合方式。在模拟过程中,能有效处理不同卫星系统间的时间同步问题,通过内部的时间转换机制,确保不同系统信号在时间上精细匹配,真实模拟多卫星系统联合定位的场景,为支持多系统融合的 GNSS 接收机研发与测试提供了有力工具,适应全球卫星导航系统多元化发展的需求。GPS导航模拟器录制回放GNSS 卫星模拟器模拟卫星轨道摄动,研究轨道变化影响。
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。
多卫星信号模拟整合:现实中的 GNSS 接收机同时接收多颗卫星的信号,所以模拟器需要模拟多卫星信号场景。它依据不同卫星的轨道参数,分别生成每颗卫星的信号。这些卫星信号在时间和空间上都有特定的关系。例如,在某一时刻,不同卫星处于不同的轨道位置,它们发射的信号到达地面接收机的时间和强度也不同。模拟器通过精确控制每颗卫星信号的生成时间、传播延迟和信号强度,将多颗卫星的信号进行整合。使得输出的多卫星信号组合能够准确反映真实 GNSS 系统中多颗卫星信号同时传播到接收机的情况,为接收机提供接近真实环境的多卫星信号输入。GNSS 接收器增加抗干扰模块,适应复杂电磁环境。
按用途划分,消费级 GNSS 接收器普遍应用于智能手机、车载导航仪等设备。这类接收器成本较低,定位精度一般在 5 - 10 米,能满足日常出行导航需求。专业级接收器常用于测绘、地质勘探等领域,其定位精度可达厘米级甚至毫米级,配备高性能天线与信号处理芯片,可在复杂环境下稳定工作。从接收信号类型看,单频接收器接收单一频率信号,成本低但受电离层影响大;双频或多频接收器能接收多个频率信号,通过对比不同频率信号的传播延迟,有效校正电离层误差,提高定位精度,常用于对精度要求严苛的应用场景。GNSS 发生器具备高精度时钟,保障信号时间准确性。GPS导航模拟器录制回放
GPS 轨迹模拟器设置不同时间间隔,分析轨迹精度。LabSatgnss仿真模拟器录制回放
定位精度是 GNSS 接收器的重心性能指标。民用接收器精度通常在数米范围,而采用差分定位技术的专业接收器精度可大幅提升。例如,实时动态(RTK)差分技术能使定位精度达厘米级。灵敏度决定接收器接收微弱信号的能力,高灵敏度接收器可在信号受遮挡或干扰环境下正常工作,如在城市高楼间或室内部分场景。更新率表示接收器每秒输出定位信息的次数,高更新率(如 10Hz 以上)适用于高速移动目标,能及时反馈位置变化,确保动态定位的准确性。功耗也是重要指标,对于依赖电池供电的便携式设备,低功耗接收器可延长设备续航时间。LabSatgnss仿真模拟器录制回放