航空航天领域对导航精度和可靠性要求极高，GNSS 模拟器在此发挥着关键作用。在飞机导航系统的研发与测试过程中，模拟器模拟飞机在起飞、巡航、降落等不同飞行阶段所接收的卫星信号。例如，模拟飞机在进近降落阶段，受机场周边地形、建筑物影响的信号变化情况，以此测试飞机导航系统能否精细引导飞机安全着陆。对于卫星发射任务，在卫星发射前的地面测试阶段，GNSS 模拟器模拟卫星在轨道上可能接收到的各类 GNSS 信号，对卫星的导航定位模块进行多方面测试，确保卫星进入太空后，能够利用 GNSS 信号准确确定轨道和姿态，为航天任务的顺利实施提供保障。GNSS 信号模拟器模拟信号中断场景，测试接收机恢复能力。车载式GPS信号模拟器录制回放

GNSS 接收器工作时，首要步骤是捕获卫星信号。它通过搜索特定频段，如 GPS 的 L1、L2 频段，北斗的 B1、B2 频段等，识别出卫星发射的伪随机噪声（PRN）码。一旦捕获到信号，便进入跟踪阶段，持续锁定卫星信号，确保稳定接收。在解算环节，接收器利用接收到的多个卫星信号的时间延迟，结合卫星轨道信息，运用三角测量原理计算自身位置。例如，通过测量信号从三颗卫星传播到接收器的时间差，确定以卫星为球心、传播距离为半径的三个球面，其交点即为接收器位置。同时，接收器还能根据信号频率的多普勒频移计算速度，依据时间信息实现时钟同步。船载型GPS发生器录制回放GNSS 模拟器模拟动态场景，测试接收机跟踪性能。

在全球范围内，GNSS 模拟器市场竞争较为激烈。国外有名厂商如思博伦（Spirent）、罗德与施瓦茨（R&S）凭借长期技术积累与品牌优势，占据不错市场主导地位。它们的产品在精度、功能丰富度上表现不错，普遍应用于军方、航天等关键领域。国内厂商近年来发展迅速，像北斗星通等企业，依托国内北斗卫星系统发展机遇，不断推出具有性价比优势的产品，在中低端市场具有较强竞争力，并且逐步向不错市场渗透。此外，一些新兴科技企业也在通过创新技术，如基于云计算的模拟器服务等，试图在市场中开辟新赛道。随着市场需求不断增长，尤其是自动驾驶、物联网等新兴领域对高精度定位测试需求的爆发，各厂商不断加大研发投入，竞争将愈发激烈，推动产品持续升级。

GNSS 导航模拟器能够创建丰富多样的导航场景。在城市环境模拟中，它可精细模拟高楼林立导致的信号遮挡与多径效应，通过构建详细的城市三维地图，依据建筑物布局计算信号传播路径，让接收机体验到在城市街道中定位时信号的复杂变化，助力优化城市环境下的导航算法。对于山区场景，模拟器根据地形起伏模拟信号受山体阻挡、反射的情况，为山区探险设备、森林防火监测设备等的导航性能测试提供真实环境模拟。在海洋场景下，模拟器考虑到开阔水域中信号传播相对稳定但受电离层和对流层影响较大的特点，结合海洋气象数据模拟信号变化，满足船舶导航系统的测试需求。GNSS 轨迹模拟器生成循环轨迹，适用于周期性运动场景模拟。

GNSS 模拟器可分为射频（RF）模拟器和中频（IF）模拟器。射频模拟器直接生成与真实 GNSS 卫星发射频率相同的射频信号，通常涵盖 GPS L1、L2、L5 频段，以及北斗、GLONASS 等其他系统对应频段。其优势在于能直接模拟卫星信号在空中传播后的真实状态，无需接收机进行额外的下变频处理，适用于对接收机前端射频性能测试，如天线性能、射频滤波器效果评估等。而中频模拟器输出的是经过下变频后的中频信号，频率一般在几百兆赫兹以下。这种类型便于进行信号处理算法的测试与验证，因为中频信号更易于被数字信号处理设备采集和分析，开发人员可专注于研究信号解算、定位算法等重心功能。GNSS 卫星信号模拟器可调整信号强度，模拟不同距离下的信号接收。LabSatgnss卫星信号模拟器录制回放

GPS 卫星信号模拟器模拟多路径干扰，检测接收机抗干扰能力。车载式GPS信号模拟器录制回放

信号输出与校准环节：经过一系列复杂模拟过程生成的 GNSS 信号，较终要通过特定接口输出给接收机。模拟器配备多种输出接口，如射频输出接口，直接输出模拟的射频信号，可连接到接收机的天线接口。在输出信号之前，需要进行校准操作。校准过程利用高精度的参考信号源，对模拟器生成信号的频率、幅度、相位等参数进行精确测量和调整。例如，通过与原子钟参考源对比，校准信号的频率准确性；通过功率计测量，校准信号的幅度精度。确保输出的 GNSS 信号在各个参数上都符合高精度的标准，以提供可靠的测试信号给 GNSS 接收机，保证测试结果的准确性和可靠性。车载式GPS信号模拟器录制回放