GNSS 接收器工作時,首要步驟是捕獲衛(wèi)星信號。它通過搜索特定頻段,如 GPS 的 L1、L2 頻段,北斗的 B1、B2 頻段等,識別出衛(wèi)星發(fā)射的偽隨機噪聲(PRN)碼。一旦捕獲到信號,便進入跟蹤階段,持續(xù)鎖定衛(wèi)星信號,確保穩(wěn)定接收。在解算環(huán)節(jié),接收器利用接收到的多個衛(wèi)星信號的時間延遲,結合衛(wèi)星軌道信息,運用三角測量原理計算自身位置。例如,通過測量信號從三顆衛(wèi)星傳播到接收器的時間差,確定以衛(wèi)星為球心、傳播距離為半徑的三個球面,其交點即為接收器位置。同時,接收器還能根據信號頻率的多普勒頻移計算速度,依據時間信息實現(xiàn)時鐘同步。GPS 衛(wèi)星信號模擬器模擬不同衛(wèi)星系統(tǒng)信號融合,測試兼容性。LABSAT 3GPS軌跡模擬器供應商
GNSS 模擬器具備多項獨特技術特點。首先是高精度信號生成能力,能夠精確模擬衛(wèi)星信號的載波相位、偽距等參數(shù),誤差可控制在極小范圍內,滿足不錯科研及軍方領域對高精度測試的需求。其次,其靈活性強,可通過軟件設置模擬不同衛(wèi)星系統(tǒng),如 GPS、北斗、GLONASS 等,還能隨意組合衛(wèi)星信號,模擬全球任意地點、任意時間的衛(wèi)星分布情況。再者,模擬器支持多通道并行模擬,能同時輸出多個衛(wèi)星信號通道,真實模擬實際接收環(huán)境中多顆衛(wèi)星信號同時存在的場景。另外,具備復雜環(huán)境模擬功能,如模擬信號多路徑傳播、電離層和對流層延遲等干擾,為接收機在復雜環(huán)境下的性能測試提供有效手段。LABSAT 3GPS軌跡模擬器供應商GPS 模擬器模擬城市峽谷環(huán)境,測試定位設備信號穿透能力。
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。它根據設定的運動軌跡,如直線加速、圓周運動、復雜的飛行航線等,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。根據多普勒效應,相對運動速度會導致接收信號的頻率發(fā)生偏移,模擬器相應地調整衛(wèi)星信號的頻率。同時,根據距離變化調整信號傳播延遲,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。
在交通運輸領域,車載 GNSS 接收器為車輛提供實時導航,引導駕駛員規(guī)劃較優(yōu)路線,避免擁堵。航海中,船舶依靠 GNSS 接收器確定航向與位置,保障航行安全。航空方面,飛機利用高精度 GNSS 接收器輔助導航,提高飛行精度與安全性。在戶外運動中,徒步旅行者、登山愛好者借助手持 GNSS 接收器了解自身位置與行進方向,防止迷路。農業(yè)領域,農用機械配備 GNSS 接收器實現(xiàn)精細作業(yè),如自動駕駛拖拉機依據定位信息精確播種、施肥,提高農業(yè)生產效率與資源利用率。此外,物流行業(yè)利用 GNSS 接收器實時跟蹤貨物運輸位置,優(yōu)化物流配送管理。GNSS 軌跡模擬器生成曲線軌跡,模擬車輛轉彎路徑。
測繪行業(yè)對高精度定位有著極高要求,GNSS 模擬器在此發(fā)揮著關鍵作用。在地形測繪中,利用 GNSS 模擬器可以模擬不同衛(wèi)星星座組合、不同信號強度及多路徑干擾等情況,對測繪用 GNSS 接收機進行多方面測試。例如,在山區(qū)測繪時,因地形復雜易出現(xiàn)信號遮擋,通過模擬器模擬此類環(huán)境,可提前優(yōu)化接收機的抗干擾算法,確保實際測繪中能快速、準確地獲取定位數(shù)據。在繪制地圖時,為保證地圖精度,需對 GNSS 設備進行校準,GNSS 模擬器能提供標準信號,幫助測繪人員校準設備偏差,提高地圖繪制的準確性。同時,對于大面積土地測量項目,利用模擬器可模擬不同區(qū)域的衛(wèi)星信號狀況,合理規(guī)劃測量路線,提升測繪效率。GNSS 信號模擬器可模擬電離層延遲,測試信號傳播影響。LABSAT 3GPS軌跡模擬器供應商
GNSS 導航模擬器模擬室內導航場景,推動室內定位發(fā)展。LABSAT 3GPS軌跡模擬器供應商
GNSS 模擬器對衛(wèi)星信號的模擬極為精細。在模擬信號頻率方面,需精細匹配不同衛(wèi)星系統(tǒng)的載波頻率,像 GPS 的 L1、L2 頻段,北斗的 B1、B2 等頻段,微小的頻率偏差都會影響接收機測試結果。調制方式也至關重要,除常見的二進制相移鍵控(BPSK)調制用于生成導航電文外,針對不同衛(wèi)星信號特點,還會采用諸如正交相移鍵控(QPSK)等復雜調制。信號的幅度模擬同樣關鍵,要依據衛(wèi)星與接收機的距離、信號傳播損耗等因素,精確設定模擬信號幅度,以反映真實場景中信號的強弱變化。此外,對信號噪聲的模擬也不可或缺,通過添加高斯白噪聲等方式,模擬實際環(huán)境中信號受噪聲干擾的情況,讓接收機測試環(huán)境更貼合現(xiàn)實。LABSAT 3GPS軌跡模擬器供應商