除了基础的导航信号模拟,GNSS 导航模拟器还具备多种拓展功能。一些模拟器支持多系统联合模拟,不能同时模拟 GPS、北斗、GLONASS 等多个卫星导航系统的信号,还能模拟不同系统信号之间的相互干扰与协同工作情况,为多系统融合导航设备的研发提供多方面测试。部分模拟器具备信号干扰模拟功能,可生成窄带干扰、宽带干扰等多种干扰信号,与正常 GNSS 信号叠加,测试接收机在干扰环境下的抗干扰能力与定位稳定性。此外,有的模拟器还能模拟时间同步信号,用于测试对时间精度要求极高的应用场景,如电力系统的时间同步设备。GPS 发生器生成稳定 GPS 信号,为基础定位应用提供支持。船载型gnss卫星模拟器
该模拟器在环境模拟方面表现不错。对于信号传播过程中的关键影响因素,如电离层和对流层对信号的延迟,能通过高精度的大气模型进行精确模拟。利用全球电离层图模型(GIM),可准确反映不同时间、地点的电离层变化对信号的影响。在模拟多路径效应时,根据周围环境的反射特性,如建筑物、地形等的反射系数,精确模拟信号经多次反射后到达接收机的路径与强度,使接收机在实验室环境中就能经历与真实复杂环境极为相似的信号接收状况,为接收机在复杂环境下的性能评估提供可靠依据。室内GPS导航模拟器录制回放GNSS 卫星信号模拟器调整信号编码,测试接收机解码能力。
GNSS 模拟器能灵活调整信号特性。在信号频率方面,可精确设置不同卫星系统的载波频率,如 GPS 的 L1、L2 频段,北斗的 B1、B2、B3 频段等,满足对不同频段信号测试的需求。信号幅度也能根据实际场景需求进行灵活调节,模拟卫星与接收机距离变化导致的信号强度改变。调制方式更是多样,除常见的二进制相移键控(BPSK)外,还支持正交相移键控(QPSK)、二进制偏移载波(BOC)等复杂调制方式,用户可根据特定卫星信号特征选择合适的调制方式,实现对不同卫星信号的精细模拟与测试。
科研工作中,GNSS 模拟器为众多研究提供了重要支撑。在地球物理学研究方面,科研人员利用模拟器模拟不同地球物理条件下的卫星信号传播情况,研究电离层、对流层变化对信号的影响,进而深入了解地球大气结构与动力学。在天文学研究中,通过模拟卫星信号在星际空间的传播,探索信号受太阳风、引力场等因素干扰的规律,为星际导航研究提供数据基础。在新型定位算法研发中,科研人员借助模拟器生成大量不同场景的卫星信号数据,用于训练和验证新算法,如基于深度学习的定位算法,提升定位精度和抗干扰能力,推动导航技术不断创新发展。GPS 信号模拟器添加噪声干扰,测试接收机抗噪性能。
基础型 GNSS 模拟器功能相对简单,主要能够模拟卫星信号的基本特征,如生成固定数量卫星的标准信号,可进行简单的信号强度调节。它适用于初学者对 GNSS 接收机基本功能的初步测试,以及一些对信号模拟要求不高的基础教学场景。高级型 GNSS 模拟器则具备丰富的功能,除了模拟常规信号外,还能精确模拟复杂的信号环境,如多径效应、信号干扰等。它可设置多种动态场景,对接收机的抗干扰能力、动态性能等进行多方面测试,常用于专业的科研项目以及不错产品的研发测试。GPS 轨迹模拟器设置不同时间间隔,分析轨迹精度。室内GPS导航模拟器录制回放
GNSS 发生器具备高精度时钟,保障信号时间准确性。船载型gnss卫星模拟器
在软件层面,GNSS 模拟器功能极为丰富。拥有直观且易于操作的用户界面,用户通过简单的菜单和参数设置,就能轻松定义各种测试场景。软件内置多种卫星轨道模型,从基础的开普勒轨道模型到考虑了多种摄动因素的复杂模型,可满足不同精度要求的模拟需求。信号调制与解调算法多样,能精确模拟各类卫星信号的调制方式,并可对模拟信号进行解调分析,帮助用户深入了解信号特性。此外,软件还具备强大的数据记录与分析功能,能自动记录测试过程中的各种数据,如信号强度、载波相位变化等,并通过内置分析工具生成详细报告,为用户评估接收机性能提供有力数据支持。船载型gnss卫星模拟器