應急救援爭分奪秒,準確的定位至關(guān)重要,GNSS 模擬器在這方面發(fā)揮著積極作用。在地震、洪水等自然災害發(fā)生后,救援人員需快速定位受災大眾位置。GNSS 模擬器可模擬災害現(xiàn)場復雜的信號環(huán)境,如地震后的城市廢墟中,因建筑物倒塌導致的信號嚴重遮擋與干擾情況,訓練救援人員使用定位設(shè)備在惡劣環(huán)境下準確獲取位置信息。同時,在制定救援方案時,利用模擬器模擬不同救援路線上的衛(wèi)星信號狀況,幫助救援團隊選擇信號穩(wěn)定、定位準確的路線,提高救援效率,為挽救生命贏得寶貴時間。GNSS 衛(wèi)星信號模擬器調(diào)整信號編碼,測試接收機解碼能力。LabSatgnss衛(wèi)星模擬器供應商
GNSS 射頻模擬器的工作基于對衛(wèi)星信號傳播過程的精確模擬。首先,它依據(jù)衛(wèi)星軌道模型,精確計算不同時刻衛(wèi)星的空間位置,這涉及復雜的天體力學算法,確保模擬衛(wèi)星位置與真實情況高度契合。隨后,根據(jù)衛(wèi)星位置確定信號傳播延遲,考慮到信號在電離層、對流層中的傳播影響,運用相應的物理模型進行修正。例如,通過 Klobuchar 模型處理電離層延遲,利用 Saastamoinen 模型計算對流層延遲。接著,生成衛(wèi)星發(fā)射的偽隨機噪聲(PRN)碼序列,每個衛(wèi)星對應獨特的碼序列。較后,將攜帶衛(wèi)星位置、時間信息以及 PRN 碼的基帶信號,通過調(diào)制技術(shù)加載到射頻載波上,輸出模擬的 GNSS 射頻信號,完整模擬衛(wèi)星信號從太空到地面的傳播路徑。航海GNSS模擬器錄制回放GPS 信號模擬器添加噪聲干擾,測試接收機抗噪性能。
GNSS 射頻模擬器具有諸多明顯特點。其一,頻率覆蓋范圍普遍,能夠涵蓋 GPS、北斗、GLONASS、Galileo 等全球主要衛(wèi)星導航系統(tǒng)的工作頻段,如 GPS 的 L1(1575.42MHz)、L2(1227.60MHz)頻段,北斗的 B1I(1561.098MHz)、B2I(1207.14MHz)頻段等,滿足不同系統(tǒng)測試需求。其二,信號精度極高,在模擬信號的幅度、頻率、相位等參數(shù)上,可達到亞毫米級的偽距精度和皮秒級的時間精度,確保為測試設(shè)備提供精細信號輸入。其三,具備靈活的信號配置能力,可根據(jù)測試場景需求,自由設(shè)置衛(wèi)星數(shù)量、信號強度、多徑效應等參數(shù),模擬復雜多變的信號環(huán)境。
航空航天領(lǐng)域?qū)Ш骄群涂煽啃砸髽O高,GNSS 模擬器在此發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在飛機導航系統(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,以此測試飛機導航系統(tǒng)能否精細引導飛機安全著陸。對于衛(wèi)星發(fā)射任務,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)星的導航定位模塊進行多方面測試,確保衛(wèi)星進入太空后,能夠利用 GNSS 信號準確確定軌道和姿態(tài),為航天任務的順利實施提供保障。GNSS 軌跡模擬器生成循環(huán)軌跡,適用于周期性運動場景模擬。
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,當基帶信號為 “0” 時,載波相位不變;當基帶信號為 “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 衛(wèi)星模擬器模擬衛(wèi)星在軌運行,輔助航天導航技術(shù)研究。GPS導航模擬器錄制回放
GNSS 衛(wèi)星模擬器模擬衛(wèi)星軌道攝動,研究軌道變化影響。LabSatgnss衛(wèi)星模擬器供應商
該模擬器在環(huán)境模擬方面表現(xiàn)不錯。對于信號傳播過程中的關(guān)鍵影響因素,如電離層和對流層對信號的延遲,能通過高精度的大氣模型進行精確模擬。利用全球電離層圖模型(GIM),可準確反映不同時間、地點的電離層變化對信號的影響。在模擬多路徑效應時,根據(jù)周圍環(huán)境的反射特性,如建筑物、地形等的反射系數(shù),精確模擬信號經(jīng)多次反射后到達接收機的路徑與強度,使接收機在實驗室環(huán)境中就能經(jīng)歷與真實復雜環(huán)境極為相似的信號接收狀況,為接收機在復雜環(huán)境下的性能評估提供可靠依據(jù)。LabSatgnss衛(wèi)星模擬器供應商
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