GNSS 導(dǎo)航模擬器具備良好的用戶平臺適配性。針對車載平臺，模擬器可與汽車的 CAN 總線連接，將模擬的 GNSS 信號與汽車的車速、轉(zhuǎn)向等信息融合，模擬車輛在行駛過程中的導(dǎo)航狀態(tài)，為車載導(dǎo)航系統(tǒng)的升級與自動駕駛輔助功能的開發(fā)提供測試環(huán)境。對于無人機平臺，模擬器能模擬無人機在不同飛行高度、姿態(tài)下接收到的 GNSS 信號，考慮到無人機飛行速度快、機動性強的特點，精細調(diào)整信號參數(shù)，滿足無人機導(dǎo)航系統(tǒng)在復(fù)雜飛行場景下的測試需求。在手持設(shè)備方面，模擬器通過藍牙或 USB 接口與設(shè)備連接，模擬日常出行中用戶手持設(shè)備的導(dǎo)航信號環(huán)境，助力優(yōu)化手機、平板電腦等設(shè)備的導(dǎo)航軟件。GNSS 衛(wèi)星模擬器模擬衛(wèi)星組網(wǎng)，研究衛(wèi)星間通信機制。LabSatGPS衛(wèi)星模擬器

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苛的應(yīng)用場景。欺騙干擾GNSS接收器供應(yīng)商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。

在科研領(lǐng)域，GNSS 模擬器為眾多研究提供有力支持。在地球物理學(xué)研究中，利用模擬器可模擬不同地球物理條件下的衛(wèi)星信號，研究電離層、對流層變化對信號傳播的影響，助力深入了解地球大氣結(jié)構(gòu)與動力學(xué)。在天文學(xué)研究中，通過模擬衛(wèi)星信號在星際空間的傳播，探索信號受太陽風(fēng)、引力場等因素干擾情況，為星際導(dǎo)航研究提供數(shù)據(jù)支撐。在新型定位算法研究方面，科研人員借助模擬器生成大量不同場景的衛(wèi)星信號數(shù)據(jù)，用于訓(xùn)練和驗證新算法，如基于深度學(xué)習(xí)的定位算法，以提升定位精度和抗干擾能力。GNSS 模擬器還為量子導(dǎo)航等前沿研究提供了地面測試平臺，模擬量子態(tài)下衛(wèi)星信號接收與處理，推動導(dǎo)航技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。

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 模擬器模擬動態(tài)場景，測試接收機跟蹤性能。

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)。GNSS 模擬器通過模擬衛(wèi)星信號，助力接收機在復(fù)雜環(huán)境下的性能測試。欺騙干擾GNSS接收器供應(yīng)商

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。LabSatGPS衛(wèi)星模擬器

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(jié)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(jù)信號頻率的多普勒頻移計算速度，依據(jù)時間信息實現(xiàn)時鐘同步。LabSatGPS衛(wèi)星模擬器