軟件算法在 GNSS 模擬器中起著智能重心的作用。軌道預測算法根據(jù)衛(wèi)星的開普勒軌道參數(shù)以及攝動模型,精確計算衛(wèi)星在不同時刻的位置和速度,為信號生成提供基礎數(shù)據(jù)。信號調(diào)制算法將導航電文、偽隨機碼等信息按照特定的調(diào)制方式加載到載波上,生成符合衛(wèi)星信號特征的模擬信號。誤差模擬算法用于模擬信號傳播過程中的各種誤差,如電離層延遲誤差、對流層延遲誤差、多路徑誤差等,通過數(shù)學模型精確計算并疊加到模擬信號中,以真實反映實際環(huán)境對信號的影響。數(shù)據(jù)融合算法在與其他設備協(xié)同工作時發(fā)揮重要作用,例如將模擬器生成的衛(wèi)星信號數(shù)據(jù)與慣性測量單元的姿態(tài)數(shù)據(jù)進行融合,輸出綜合的導航信息,為測試接收機的組合導航性能提供數(shù)據(jù)支持。GNSS 射頻模擬器輸出高精度射頻信號,用于接收機前端測試。理工雷科GPS衛(wèi)星信號模擬器廠家
GNSS 導航模擬器有著不同的精度等級。入門級模擬器定位精度一般在 10 米左右,主要用于一些對定位精度要求不高的基礎應用測試,如兒童手表的大致位置定位功能測試。中級精度模擬器定位精度可達 1 - 5 米,適用于大多數(shù)消費級導航產(chǎn)品,如普通車載導航、共享單車定位等的性能測試。而高精度模擬器精度可達到厘米級甚至毫米級,這類模擬器常用于專業(yè)測繪、自動駕駛汽車高精度定位等領域的研發(fā)與測試,通過極其精確的信號模擬,確保相關設備在高精度定位需求下的可靠性與準確性。全頻點信號仿真GPS模擬器錄制回放GPS 軌跡模擬器設置不同時間間隔,分析軌跡精度。
GNSS 射頻模擬器具有諸多明顯特點。其一,頻率覆蓋范圍普遍,能夠涵蓋 GPS、北斗、GLONASS、Galileo 等全球主要衛(wèi)星導航系統(tǒng)的工作頻段,如 GPS 的 L1(1575.42MHz)、L2(1227.60MHz)頻段,北斗的 B1I(1561.098MHz)、B2I(1207.14MHz)頻段等,滿足不同系統(tǒng)測試需求。其二,信號精度極高,在模擬信號的幅度、頻率、相位等參數(shù)上,可達到亞毫米級的偽距精度和皮秒級的時間精度,確保為測試設備提供精細信號輸入。其三,具備靈活的信號配置能力,可根據(jù)測試場景需求,自由設置衛(wèi)星數(shù)量、信號強度、多徑效應等參數(shù),模擬復雜多變的信號環(huán)境。
單系統(tǒng) GNSS 模擬器專注于模擬某一種衛(wèi)星導航系統(tǒng)的信號,比如模擬 GPS 信號的模擬器。它適用于那些只針對單一衛(wèi)星系統(tǒng)進行研發(fā)或應用的場景,如早期一些依賴 GPS 定位的特定行業(yè)設備。多系統(tǒng) GNSS 模擬器則可同時模擬多種衛(wèi)星系統(tǒng)信號,像 GPS、北斗、GLONASS 和 Galileo 等。這種類型的模擬器優(yōu)勢明顯,能為用戶提供更豐富的衛(wèi)星信號資源,提高定位精度與可靠性,普遍應用于需要高精度定位的領域,如測繪、自動駕駛等,使設備在不同衛(wèi)星系統(tǒng)信號組合下都能進行性能測試與優(yōu)化。GPS 軌跡模擬器設定不同速度模擬,用于運動數(shù)據(jù)分析。
GNSS 導航模擬器對 GNSS 信號特性的模擬十分精確。它能精確復現(xiàn)衛(wèi)星信號的偽隨機噪聲碼,確保每個衛(wèi)星的碼序列與真實情況一致,從而使接收機能夠準確識別衛(wèi)星。在信號強度模擬方面,可根據(jù)衛(wèi)星與接收機的相對位置、傳播距離以及各種干擾因素,精確調(diào)節(jié)信號強度,范圍從強信號的 - 120dBm 左右到弱信號的 - 160dBm 以下,模擬不同環(huán)境下信號強度的變化。同時,模擬器還能模擬信號的多普勒頻移,根據(jù)接收機與衛(wèi)星的相對運動速度,精確調(diào)整信號頻率,真實反映動態(tài)場景下信號頻率的改變,為接收機的動態(tài)定位性能測試提供保障。GNSS 衛(wèi)星模擬器模擬衛(wèi)星在軌運行,輔助航天導航技術研究。船載型GPS模擬器
GNSS 導航模擬器模擬山區(qū)導航場景,改善山區(qū)定位精度。理工雷科GPS衛(wèi)星信號模擬器廠家
GPS 軌跡模擬器通過模擬衛(wèi)星信號與接收機之間的交互來生成軌跡數(shù)據(jù)。它首先依據(jù)預設的地理位置信息和運動參數(shù),如起點坐標、終點坐標、行進速度、加速度等,構建一個虛擬的運動模型。利用衛(wèi)星定位原理,將運動過程離散化為一系列時間節(jié)點,在每個節(jié)點上根據(jù)模型計算出對應的模擬 GPS 坐標。例如,以勻加速直線運動為例,根據(jù)運動學公式計算不同時刻物體所在位置,轉化為經(jīng)緯度坐標。這些坐標信息按照 GPS 數(shù)據(jù)格式進行編碼,生成模擬的 GPS 軌跡數(shù)據(jù),如同真實的 GPS 接收機在該運動過程中接收到并記錄的數(shù)據(jù)一樣,為后續(xù)分析和應用提供基礎。理工雷科GPS衛(wèi)星信號模擬器廠家