該模擬器在環境模擬方面表現不錯。對于信號傳播過程中的關鍵影響因素,如電離層和對流層對信號的延遲,能通過高精度的大氣模型進行精確模擬。利用全球電離層圖模型(GIM),可準確反映不同時間、地點的電離層變化對信號的影響。在模擬多路徑效應時,根據周圍環境的反射特性,如建筑物、地形等的反射系數,精確模擬信號經多次反射后到達接收機的路徑與強度,使接收機在實驗室環境中就能經歷與真實復雜環境極為相似的信號接收狀況,為接收機在復雜環境下的性能評估提供可靠依據。GNSS 衛星模擬器模擬衛星軌道攝動,研究軌道變化影響。室內GPS模擬器錄制回放
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,適用于大多數消費級導航產品,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測繪、自動駕駛汽車高精度定位等領域的研發與測試,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。LABSAT 3GPS衛星信號模擬器GNSS 仿真模擬器結合大數據,模擬復雜地理環境信號。
隨著科技不斷進步,GNSS 模擬器呈現出多種發展趨勢。一方面,精度會持續提升,通過更先進的算法和硬件技術,將模擬信號的誤差降低至毫米甚至亞毫米級,滿足如高精度測繪、量子導航等前沿領域需求。另一方面,功能集成化程度越來越高,未來的 GNSS 模擬器可能會集成慣性導航、視覺導航等多種導航方式的模擬功能,為融合導航系統測試提供一站式解決方案。此外,隨著物聯網和 5G 技術發展,GNSS 模擬器將具備更強的網絡連接能力,可實現遠程控制與分布式測試,方便全球范圍內的科研團隊協同開展測試工作。同時,在模擬復雜環境方面,會更加逼真地模擬如近地空間環境變化對衛星信號的影響,推動 GNSS 技術在極端環境下的應用發展。
軟件算法在 GNSS 模擬器中起著智能重心的作用。軌道預測算法根據衛星的開普勒軌道參數以及攝動模型,精確計算衛星在不同時刻的位置和速度,為信號生成提供基礎數據。信號調制算法將導航電文、偽隨機碼等信息按照特定的調制方式加載到載波上,生成符合衛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,通過數學模型精確計算并疊加到模擬信號中,以真實反映實際環境對信號的影響。數據融合算法在與其他設備協同工作時發揮重要作用,例如將模擬器生成的衛星信號數據與慣性測量單元的姿態數據進行融合,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據支持。GNSS 接收器增加抗干擾模塊,適應復雜電磁環境。
GNSS 模擬器常與多種設備協同,發揮更大效能。與慣性測量單元(IMU)協同,可模擬組合導航系統運行。模擬器輸出衛星信號,IMU 提供加速度、角速度等信息,二者數據融合,測試組合導航算法在不同場景下的性能,如在車輛急加速、轉彎等動態過程中,檢驗定位精度的穩定性。與射頻前端設備配合,能優化接收機射頻鏈路性能。模擬器提供射頻信號,通過調整信號參數,如帶寬、中心頻率等,測試射頻前端對不同信號的處理能力,包括信號放大、濾波、下變頻等環節,助力優化射頻前端設計。此外,在智能交通系統中,GNSS 模擬器與車載通信設備協同,模擬車輛在行駛過程中,定位信號與通信信號的交互,保障車聯網環境下定位與通信的協同順暢。GPS 模擬器模擬高速移動場景,測試定位設備動態性能。北斗GPS衛星模擬器
GNSS 導航模擬器模擬室內導航場景,推動室內定位發展。室內GPS模擬器錄制回放
在消費電子領域,便攜式 GNSS 模擬器備受青睞。這類模擬器體積小巧、便于攜帶,能夠模擬常見的城市、郊區等環境下的 GNSS 信號,用于測試智能手機、智能手表等消費級產品的定位功能,確保產品在不同場景下的定位精度與穩定性。對于汽車行業,車載 GNSS 模擬器是關鍵工具。它不能模擬車輛行駛過程中的動態信號,還可結合汽車電子系統,模擬復雜交通場景,如多車交匯、進出隧道等情況下的信號變化,助力汽車導航系統與自動駕駛輔助系統的研發與測試。航空航天領域則依賴高精度 GNSS 模擬器,此類模擬器能模擬飛機在高空飛行時面臨的信號環境,包括信號弱、干擾復雜等情況,用于測試飛機導航系統的可靠性與準確性。室內GPS模擬器錄制回放