信號生成基礎(chǔ)：GNSS 信號模擬器首要任務(wù)是生成基礎(chǔ)信號。它基于精確的數(shù)學(xué)算法，模擬衛(wèi)星在太空中的運動軌跡。以 GPS 系統(tǒng)為例，依據(jù)開普勒定律等軌道力學(xué)知識，計算出衛(wèi)星在不同時刻的精確位置。同時，內(nèi)置高精度時鐘模型，模擬衛(wèi)星攜帶的原子鐘信號。通過這些復(fù)雜的運算，得到每個衛(wèi)星對應(yīng)的偽隨機噪聲（PRN）碼序列起始點。這些 PRN 碼如同衛(wèi)星的獨特 “指紋”，每個衛(wèi)星都有專屬序列。將衛(wèi)星位置信息、時鐘信息與 PRN 碼信息相結(jié)合，利用數(shù)字信號處理器（DSP）生成較初的數(shù)字基帶信號，為后續(xù)模擬真實衛(wèi)星信號奠定基礎(chǔ)。GPS 衛(wèi)星模擬器模擬衛(wèi)星姿態(tài)變化，影響信號發(fā)射方向。理工雷科GPS軌跡模擬器錄制回放

多衛(wèi)星信號模擬整合：現(xiàn)實中的 GNSS 接收機同時接收多顆衛(wèi)星的信號，所以模擬器需要模擬多衛(wèi)星信號場景。它依據(jù)不同衛(wèi)星的軌道參數(shù)，分別生成每顆衛(wèi)星的信號。這些衛(wèi)星信號在時間和空間上都有特定的關(guān)系。例如，在某一時刻，不同衛(wèi)星處于不同的軌道位置，它們發(fā)射的信號到達地面接收機的時間和強度也不同。模擬器通過精確控制每顆衛(wèi)星信號的生成時間、傳播延遲和信號強度，將多顆衛(wèi)星的信號進行整合。使得輸出的多衛(wèi)星信號組合能夠準(zhǔn)確反映真實 GNSS 系統(tǒng)中多顆衛(wèi)星信號同時傳播到接收機的情況，為接收機提供接近真實環(huán)境的多衛(wèi)星信號輸入。車載式gnss發(fā)生器GPS 發(fā)生器小型化設(shè)計，便于攜帶與移動應(yīng)用。

動態(tài)場景模擬機制：為了測試 GNSS 接收機在不同運動場景下的性能，信號模擬器具備動態(tài)場景模擬能力。對于移動的接收機，如汽車、飛機等，模擬器模擬其運動狀態(tài)對信號的影響。它根據(jù)設(shè)定的運動軌跡，如直線加速、圓周運動、復(fù)雜的飛行航線等，實時計算接收機與衛(wèi)星之間的相對運動速度和距離變化。根據(jù)多普勒效應(yīng)，相對運動速度會導(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，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反映接收機在動態(tài)場景中接收到的 GNSS 信號特征，滿足對接收機動態(tài)性能測試的需求。

按用途劃分，消費級 GNSS 接收器普遍應(yīng)用于智能手機、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 模擬器模擬高速移動場景，測試定位設(shè)備動態(tài)性能。

：實現(xiàn) GPS 軌跡模擬器涉及多項關(guān)鍵技術(shù)。在算法方面，運用運動學(xué)算法精確計算軌跡坐標(biāo)，結(jié)合地圖投影算法將地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為屏幕坐標(biāo)以便可視化展示。圖形渲染技術(shù)用于在地圖上直觀呈現(xiàn)軌跡，通過優(yōu)化渲染算法提高繪制效率和圖形質(zhì)量。數(shù)據(jù)存儲與管理技術(shù)也不可或缺，高效存儲大量模擬軌跡數(shù)據(jù)，并能快速檢索和調(diào)用，為數(shù)據(jù)分析和多場景模擬提供保障。同時，與真實 GPS 信號相似性的模擬技術(shù)，使生成的軌跡數(shù)據(jù)在信號特征上更接近真實情況，提高模擬的可靠性。GNSS 接收器優(yōu)化天線設(shè)計，增強信號接收能力。欺騙干擾GPS仿真模擬器

GNSS 衛(wèi)星模擬器模擬衛(wèi)星軌道攝動，研究軌道變化影響。理工雷科GPS軌跡模擬器錄制回放

信號傳播模型構(gòu)建：為了模擬信號從衛(wèi)星到接收機的真實傳播過程，GNSS 信號模擬器構(gòu)建了復(fù)雜的傳播模型。它考慮了多種影響信號傳播的因素，如電離層延遲。由于電離層中的自由電子會對信號產(chǎn)生折射，導(dǎo)致信號傳播路徑變長，模擬器通過特定的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)太陽活動、時間、地理位置等參數(shù)計算電離層延遲量，并相應(yīng)地調(diào)整信號傳播時間。還有對流層延遲，它受大氣溫度、濕度和壓力等影響，模擬器利用經(jīng)驗公式，結(jié)合實時氣象數(shù)據(jù)來模擬對流層延遲對信號的影響。此外，還考慮了多徑效應(yīng)，模擬信號在建筑物、地形等物體表面反射后，多條路徑信號疊加對接收信號的干擾。理工雷科GPS軌跡模擬器錄制回放