信號調(diào)制過程:生成的基帶信號需要經(jīng)過調(diào)制才能模擬真實 GNSS 信號。常見的調(diào)制方式是二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)調(diào)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(dāng)基帶信號為 “0” 時,載波相位不變;當(dāng)基帶信號為 “1” 時,載波相位翻轉(zhuǎn) 180 度。通過這種調(diào)制方式,把低頻的基帶信號轉(zhuǎn)換為高頻的射頻信號,使其能夠在空氣中遠(yuǎn)距離傳播,并且符合 GNSS 信號在空中傳播的特性,便于后續(xù)被 GNSS 接收機接收和解調(diào)。GNSS 發(fā)生器輸出特定格式信號,滿足不同應(yīng)用的基礎(chǔ)信號需求。船載型gnss軌跡模擬器廠家
: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。船載型gnss軌跡模擬器廠家GPS 模擬器模擬真實 GPS 信號環(huán)境,用于測試定位設(shè)備性能。
GPS 軌跡模擬器通過模擬衛(wèi)星信號與接收機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動參數(shù),如起點坐標(biāo)、終點坐標(biāo)、行進(jìn)速度、加速度等,構(gòu)建一個虛擬的運動模型。利用衛(wèi)星定位原理,將運動過程離散化為一系列時間節(jié)點,在每個節(jié)點上根據(jù)模型計算出對應(yīng)的模擬 GPS 坐標(biāo)。例如,以勻加速直線運動為例,根據(jù)運動學(xué)公式計算不同時刻物體所在位置,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),如同真實的 GPS 接收機在該運動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)。
GNSS 模擬器可分為射頻(RF)模擬器和中頻(IF)模擬器。射頻模擬器直接生成與真實 GNSS 衛(wèi)星發(fā)射頻率相同的射頻信號,通常涵蓋 GPS L1、L2、L5 頻段,以及北斗、GLONASS 等其他系統(tǒng)對應(yīng)頻段。其優(yōu)勢在于能直接模擬衛(wèi)星信號在空中傳播后的真實狀態(tài),無需接收機進(jìn)行額外的下變頻處理,適用于對接收機前端射頻性能測試,如天線性能、射頻濾波器效果評估等。而中頻模擬器輸出的是經(jīng)過下變頻后的中頻信號,頻率一般在幾百兆赫茲以下。這種類型便于進(jìn)行信號處理算法的測試與驗證,因為中頻信號更易于被數(shù)字信號處理設(shè)備采集和分析,開發(fā)人員可專注于研究信號解算、定位算法等重心功能。GNSS 衛(wèi)星信號模擬器調(diào)整信號極化方式,測試接收機兼容性。
信號功率是 GNSS 射頻模擬器的重要技術(shù)指標(biāo)之一,其輸出功率范圍通常在 - 165dBm 至 - 20dBm 之間,可精確模擬衛(wèi)星信號在不同傳播距離下的強度變化。頻率穩(wěn)定度也是關(guān)鍵指標(biāo),一般要求達(dá)到 10?12 量級,確保長時間內(nèi)輸出信號頻率的穩(wěn)定性,避免因頻率漂移影響測試精度。通道數(shù)量決定了模擬器能夠同時模擬的衛(wèi)星數(shù)量,常見的模擬器可支持 12 至 32 個通道,滿足多衛(wèi)星系統(tǒng)測試需求。此外,信號切換時間也是考量因素,快速的信號切換時間(如微秒級)能實現(xiàn)不同測試場景的快速切換,提高測試效率。GNSS 衛(wèi)星模擬器模擬衛(wèi)星軌道攝動,研究軌道變化影響。船載型gnss軌跡模擬器廠家
GNSS 衛(wèi)星信號模擬器可調(diào)整信號強度,模擬不同距離下的信號接收。船載型gnss軌跡模擬器廠家
航空航天領(lǐng)域?qū)?dǎo)航精度和可靠性要求極高,GNSS 模擬器在此發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在飛機導(dǎo)航系統(tǒng)的研發(fā)與測試過程中,模擬器模擬飛機在起飛、巡航、降落等不同飛行階段所接收的衛(wèi)星信號。例如,模擬飛機在進(jìn)近降落階段,受機場周邊地形、建筑物影響的信號變化情況,以此測試飛機導(dǎo)航系統(tǒng)能否精細(xì)引導(dǎo)飛機安全著陸。對于衛(wèi)星發(fā)射任務(wù),在衛(wèi)星發(fā)射前的地面測試階段,GNSS 模擬器模擬衛(wèi)星在軌道上可能接收到的各類 GNSS 信號,對衛(wèi)星的導(dǎo)航定位模塊進(jìn)行多方面測試,確保衛(wèi)星進(jìn)入太空后,能夠利用 GNSS 信號準(zhǔn)確確定軌道和姿態(tài),為航天任務(wù)的順利實施提供保障。船載型gnss軌跡模擬器廠家