软件算法在 GNSS 模拟器中起着智能重心的作用。轨道预测算法根据卫星的开普勒轨道参数以及摄动模型,精确计算卫星在不同时刻的位置和速度,为信号生成提供基础数据。信号调制算法将导航电文、伪随机码等信息按照特定的调制方式加载到载波上,生成符合卫星信号特征的模拟信号。误差模拟算法用于模拟信号传播过程中的各种误差,如电离层延迟误差、对流层延迟误差、多路径误差等,通过数学模型精确计算并叠加到模拟信号中,以真实反映实际环境对信号的影响。数据融合算法在与其他设备协同工作时发挥重要作用,例如将模拟器生成的卫星信号数据与惯性测量单元的姿态数据进行融合,输出综合的导航信息,为测试接收机的组合导航性能提供数据支持。GNSS 导航模拟器模拟飞机飞行轨迹,保障航空导航安全。LABSAT 3gnss仿真模拟器录制回放

在科研领域,GNSS 射频模拟器为研究人员提供了可控的实验环境。例如,在研究新型导航算法时,科研人员可利用模拟器模拟各种复杂信号场景,测试算法在不同条件下的性能,加速算法优化进程。在导航设备制造行业,它是产品研发与质量检测的关键工具。制造商通过模拟不同地理环境、信号干扰等情况,对 GNSS 接收机、天线等设备进行多方面测试,确保产品在实际使用中具备稳定可靠的性能。在航空航天领域,模拟器模拟飞机、卫星等飞行器在飞行过程中接收到的 GNSS 信号,助力飞行器导航系统的研发与验证,保障飞行安全。室内GPS发生器供应商GNSS 仿真模拟器利用人工智能,智能生成模拟场景。

动态场景模拟机制:为了测试 GNSS 接收机在不同运动场景下的性能,信号模拟器具备动态场景模拟能力。对于移动的接收机,如汽车、飞机等,模拟器模拟其运动状态对信号的影响。它根据设定的运动轨迹,如直线加速、圆周运动、复杂的飞行航线等,实时计算接收机与卫星之间的相对运动速度和距离变化。根据多普勒效应,相对运动速度会导致接收信号的频率发生偏移,模拟器相应地调整卫星信号的频率。同时,根据距离变化调整信号传播延迟,使得模拟信号能够真实反映接收机在动态场景中接收到的 GNSS 信号特征,满足对接收机动态性能测试的需求。
GNSS 射频模拟器具有诸多明显特点。其一,频率覆盖范围普遍,能够涵盖 GPS、北斗、GLONASS、Galileo 等全球主要卫星导航系统的工作频段,如 GPS 的 L1(1575.42MHz)、L2(1227.60MHz)频段,北斗的 B1I(1561.098MHz)、B2I(1207.14MHz)频段等,满足不同系统测试需求。其二,信号精度极高,在模拟信号的幅度、频率、相位等参数上,可达到亚毫米级的伪距精度和皮秒级的时间精度,确保为测试设备提供精细信号输入。其三,具备灵活的信号配置能力,可根据测试场景需求,自由设置卫星数量、信号强度、多径效应等参数,模拟复杂多变的信号环境。GNSS 导航模拟器创建多种导航场景,提升导航系统可靠性。

GNSS 导航模拟器具备良好的用户平台适配性。针对车载平台,模拟器可与汽车的 CAN 总线连接,将模拟的 GNSS 信号与汽车的车速、转向等信息融合,模拟车辆在行驶过程中的导航状态,为车载导航系统的升级与自动驾驶辅助功能的开发提供测试环境。对于无人机平台,模拟器能模拟无人机在不同飞行高度、姿态下接收到的 GNSS 信号,考虑到无人机飞行速度快、机动性强的特点,精细调整信号参数,满足无人机导航系统在复杂飞行场景下的测试需求。在手持设备方面,模拟器通过蓝牙或 USB 接口与设备连接,模拟日常出行中用户手持设备的导航信号环境,助力优化手机、平板电脑等设备的导航软件。GPS 模拟器模拟真实 GPS 信号环境,用于测试定位设备性能。室内GPS发生器供应商
GPS 轨迹模拟器能灵活编辑轨迹,适配户外运动产品研发需求。LABSAT 3gnss仿真模拟器录制回放
除了基础的导航信号模拟,GNSS 导航模拟器还具备多种拓展功能。一些模拟器支持多系统联合模拟,不能同时模拟 GPS、北斗、GLONASS 等多个卫星导航系统的信号,还能模拟不同系统信号之间的相互干扰与协同工作情况,为多系统融合导航设备的研发提供多方面测试。部分模拟器具备信号干扰模拟功能,可生成窄带干扰、宽带干扰等多种干扰信号,与正常 GNSS 信号叠加,测试接收机在干扰环境下的抗干扰能力与定位稳定性。此外,有的模拟器还能模拟时间同步信号,用于测试对时间精度要求极高的应用场景,如电力系统的时间同步设备。LABSAT 3gnss仿真模拟器录制回放