科研工作中,GNSS 模擬器為眾多研究提供了重要支撐。在地球物理學研究方面,科研人員利用模擬器模擬不同地球物理條件下的衛星信號傳播情況,研究電離層、對流層變化對信號的影響,進而深入了解地球大氣結構與動力學。在天文學研究中,通過模擬衛星信號在星際空間的傳播,探索信號受太陽風、引力場等因素干擾的規律,為星際導航研究提供數據基礎。在新型定位算法研發中,科研人員借助模擬器生成大量不同場景的衛星信號數據,用于訓練和驗證新算法,如基于深度學習的定位算法,提升定位精度和抗干擾能力,推動導航技術不斷創新發展。GPS 信號模擬器生成弱信號,測試接收機靈敏度。室內GPS模擬器錄制回放
提升 GNSS 模擬器精度是關鍵目標。在硬件方面,采用更高精度的時鐘源,如氫原子鐘,其超高的時間穩定性可降低信號時間同步誤差。優化射頻電路設計,選用低噪聲放大器、高精度濾波器等組件,減少信號傳輸過程中的噪聲干擾與失真。在軟件算法上,不斷改進軌道預測模型,考慮更多的攝動因素,如太陽光壓攝動、地球潮汐攝動等,提高衛星軌道模擬精度。對于誤差模擬算法,利用更精確的大氣模型,如全球電離層圖模型(GIM)、高精度對流層模型等,減小電離層和對流層延遲誤差模擬的偏差。此外,通過增加信號通道數量,模擬更多衛星信號,采用多頻點信號融合技術,提升定位精度,為高精度應用領域提供更可靠的測試環境。LABSAT 3GPS導航模擬器錄制回放GPS 軌跡模擬器設定不同速度模擬,用于運動數據分析。
隨著科技發展,GNSS 模擬器涌現出許多新興應用場景。在智能農業領域,利用模擬器可模擬農田不同區域的衛星信號環境,幫助農民優化農機自動駕駛系統。例如,在山區農田,模擬因地形起伏導致的信號遮擋情況,測試農機能否準確按照預設路線進行播種、施肥等作業,提高農業生產效率和精細度。在虛擬現實(VR)/ 增強現實(AR)導航體驗中,GNSS 模擬器模擬用戶在虛擬環境中的位置變化所對應的衛星信號,讓用戶在沉浸式體驗中感受真實的導航定位效果,增強虛擬場景的真實感與互動性。在應急救援訓練方面,模擬器模擬災害現場復雜的信號環境,如地震后的城市廢墟中信號受阻情況,訓練救援人員使用定位設備進行精細救援,提升應急救援能力。
信號調制過程:生成的基帶信號需要經過調制才能模擬真實 GNSS 信號。常見的調制方式是二進制相移鍵控(BPSK)調制。在這個過程中,將基帶信號的信息加載到高頻載波上。具體而言,利用載波的相位變化來表示基帶信號中的 “0” 和 “1”。比如,當基帶信號為 “0” 時,載波相位不變;當基帶信號為 “1” 時,載波相位翻轉 180 度。通過這種調制方式,把低頻的基帶信號轉換為高頻的射頻信號,使其能夠在空氣中遠距離傳播,并且符合 GNSS 信號在空中傳播的特性,便于后續被 GNSS 接收機接收和解調。GNSS 仿真模擬器構建虛擬城市,模擬城市導航環境。
GNSS 導航模擬器能夠創建豐富多樣的導航場景。在城市環境模擬中,它可精細模擬高樓林立導致的信號遮擋與多徑效應,通過構建詳細的城市三維地圖,依據建筑物布局計算信號傳播路徑,讓接收機體驗到在城市街道中定位時信號的復雜變化,助力優化城市環境下的導航算法。對于山區場景,模擬器根據地形起伏模擬信號受山體阻擋、反射的情況,為山區探險設備、森林防火監測設備等的導航性能測試提供真實環境模擬。在海洋場景下,模擬器考慮到開闊水域中信號傳播相對穩定但受電離層和對流層影響較大的特點,結合海洋氣象數據模擬信號變化,滿足船舶導航系統的測試需求。GPS 衛星信號模擬器模擬多路徑干擾,檢測接收機抗干擾能力。欺騙干擾gnss射頻模擬器廠家
GNSS 衛星模擬器模擬衛星在軌運行,輔助航天導航技術研究。室內GPS模擬器錄制回放
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 等全球主要衛星導航系統的工作頻段,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,可根據測試場景需求,自由設置衛星數量、信號強度、多徑效應等參數,模擬復雜多變的信號環境。室內GPS模擬器錄制回放