按用途劃分,消費(fèi)級 GNSS 接收器普遍應(yīng)用于智能手機(jī)、車載導(dǎo)航儀等設(shè)備。這類接收器成本較低,定位精度一般在 5 - 10 米,能滿足日常出行導(dǎo)航需求。專業(yè)級接收器常用于測繪、地質(zhì)勘探等領(lǐng)域,其定位精度可達(dá)厘米級甚至毫米級,配備高性能天線與信號處理芯片,可在復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定工作。從接收信號類型看,單頻接收器接收單一頻率信號,成本低但受電離層影響大;雙頻或多頻接收器能接收多個(gè)頻率信號,通過對比不同頻率信號的傳播延遲,有效校正電離層誤差,提高定位精度,常用于對精度要求嚴(yán)苛的應(yīng)用場景。GPS 信號模擬器優(yōu)化信號調(diào)制方式,提高信號傳輸效率。航空GPS模擬器供應(yīng)商
GPS 軌跡模擬器通過模擬衛(wèi)星信號與接收機(jī)之間的交互來生成軌跡數(shù)據(jù)。它首先依據(jù)預(yù)設(shè)的地理位置信息和運(yùn)動(dòng)參數(shù),如起點(diǎn)坐標(biāo)、終點(diǎn)坐標(biāo)、行進(jìn)速度、加速度等,構(gòu)建一個(gè)虛擬的運(yùn)動(dòng)模型。利用衛(wèi)星定位原理,將運(yùn)動(dòng)過程離散化為一系列時(shí)間節(jié)點(diǎn),在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上根據(jù)模型計(jì)算出對應(yīng)的模擬 GPS 坐標(biāo)。例如,以勻加速直線運(yùn)動(dòng)為例,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式計(jì)算不同時(shí)刻物體所在位置,轉(zhuǎn)化為經(jīng)緯度坐標(biāo)。這些坐標(biāo)信息按照 GPS 數(shù)據(jù)格式進(jìn)行編碼,生成模擬的 GPS 軌跡數(shù)據(jù),如同真實(shí)的 GPS 接收機(jī)在該運(yùn)動(dòng)過程中接收到并記錄的數(shù)據(jù)一樣,為后續(xù)分析和應(yīng)用提供基礎(chǔ)。航海GPS衛(wèi)星信號模擬器錄制回放GPS 衛(wèi)星模擬器模擬衛(wèi)星壽命末期信號,評估系統(tǒng)可靠性。
單系統(tǒng) GNSS 模擬器專注于模擬某一種衛(wèi)星導(dǎo)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(jìn)行研發(fā)或應(yīng)用的場景,如早期一些依賴 GPS 定位的特定行業(yè)設(shè)備。多系統(tǒng) GNSS 模擬器則可同時(shí)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(yīng)用于需要高精度定位的領(lǐng)域,如測繪、自動(dòng)駕駛等,使設(shè)備在不同衛(wèi)星系統(tǒng)信號組合下都能進(jìn)行性能測試與優(yōu)化。
動(dòng)態(tài)場景模擬機(jī)制:為了測試 GNSS 接收機(jī)在不同運(yùn)動(dòng)場景下的性能,信號模擬器具備動(dòng)態(tài)場景模擬能力。對于移動(dòng)的接收機(jī),如汽車、飛機(jī)等,模擬器模擬其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對信號的影響。它根據(jù)設(shè)定的運(yùn)動(dòng)軌跡,如直線加速、圓周運(yùn)動(dòng)、復(fù)雜的飛行航線等,實(shí)時(shí)計(jì)算接收機(jī)與衛(wèi)星之間的相對運(yùn)動(dòng)速度和距離變化。根據(jù)多普勒效應(yīng),相對運(yùn)動(dòng)速度會(huì)導(dǎo)致接收信號的頻率發(fā)生偏移,模擬器相應(yīng)地調(diào)整衛(wèi)星信號的頻率。同時(shí),根據(jù)距離變化調(diào)整信號傳播延遲,使得模擬信號能夠真實(shí)反映接收機(jī)在動(dòng)態(tài)場景中接收到的 GNSS 信號特征,滿足對接收機(jī)動(dòng)態(tài)性能測試的需求。GPS 衛(wèi)星信號模擬器模擬不同天氣下信號,分析環(huán)境影響。
GNSS 射頻模擬器的工作基于對衛(wèi)星信號傳播過程的精確模擬。首先,它依據(jù)衛(wèi)星軌道模型,精確計(jì)算不同時(shí)刻衛(wèi)星的空間位置,這涉及復(fù)雜的天體力學(xué)算法,確保模擬衛(wèi)星位置與真實(shí)情況高度契合。隨后,根據(jù)衛(wèi)星位置確定信號傳播延遲,考慮到信號在電離層、對流層中的傳播影響,運(yùn)用相應(yīng)的物理模型進(jìn)行修正。例如,通過 Klobuchar 模型處理電離層延遲,利用 Saastamoinen 模型計(jì)算對流層延遲。接著,生成衛(wèi)星發(fā)射的偽隨機(jī)噪聲(PRN)碼序列,每個(gè)衛(wèi)星對應(yīng)獨(dú)特的碼序列。較后,將攜帶衛(wèi)星位置、時(shí)間信息以及 PRN 碼的基帶信號,通過調(diào)制技術(shù)加載到射頻載波上,輸出模擬的 GNSS 射頻信號,完整模擬衛(wèi)星信號從太空到地面的傳播路徑。GNSS 仿真模擬器利用人工智能,智能生成模擬場景。GPS發(fā)生器
GNSS 發(fā)生器能定制信號參數(shù),滿足特殊應(yīng)用的信號要求。航空GPS模擬器供應(yīng)商
GNSS 模擬器能靈活調(diào)整信號特性。在信號頻率方面,可精確設(shè)置不同衛(wèi)星系統(tǒng)的載波頻率,如 GPS 的 L1、L2 頻段,北斗的 B1、B2、B3 頻段等,滿足對不同頻段信號測試的需求。信號幅度也能根據(jù)實(shí)際場景需求進(jìn)行靈活調(diào)節(jié),模擬衛(wèi)星與接收機(jī)距離變化導(dǎo)致的信號強(qiáng)度改變。調(diào)制方式更是多樣,除常見的二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)外,還支持正交相移鍵控(QPSK)、二進(jìn)制偏移載波(BOC)等復(fù)雜調(diào)制方式,用戶可根據(jù)特定衛(wèi)星信號特征選擇合適的調(diào)制方式,實(shí)現(xiàn)對不同衛(wèi)星信號的精細(xì)模擬與測試。航空GPS模擬器供應(yīng)商