璟晨实业LabSat 如何提升 GNSS 设备的抗干扰能力?
在全球导航卫星系统(GNSS)深度融入社会经济各领域的背景下,其应用场景已覆盖消费级智能终端定位服务,以及航空航天导航、智能交通管理、高精度测绘勘探等关乎**与民***展的关键领域。随着应用场景的不断拓展,GNSS 设备的稳定运行已成为保障各行业持续健康发展的**要素。但由于当前电磁环境日趋复杂,GNSS 信号易受无意干扰或恶意攻击,导致定位精度下降、信号失锁等问题,严重威胁设备运行的可靠性与安全性。深圳市璟晨实业发展有限公司自主研发的 LabSat 系列 GNSS 录制回放模拟器,作为具备高精度信号模拟与场景复现能力的专业测试设备,通过构建真实电磁干扰环境下的测试场景,为 GNSS 设备抗干扰性能的提升与优化提供了标准化测试验证方案,有效推动了行业技术的创新与发展。在全球导航卫星系统(GNSS)深度渗透各领域的背景下,从智能手机日常定位到航空航天、交通测绘等关键场景,其设备稳定运行关乎重大。但复杂电磁环境常干扰 GNSS 信号,威胁定位精细性与可靠性。深圳市璟晨实业的 LabSat 系列作为专业 GNSS 录制回放模拟器,有效增强设备抗干扰能力,推动行业发展。
一、***的硬件架构,筑牢抗干扰根基
以 LabSat 4 为**的 LabSat 系列产品,通过构建高规格抗干扰硬件架构,为 GNSS 设备性能优化奠定基础。该设备采用 12 Bit 高精度量化技术,在信号采集过程中可实现纳秒级时间分辨率与微伏级电压分辨率的同步采集,***提升信号特征捕捉能力。在城市峡谷等典型多路径效应场景下,当 GNSS 信号因建筑物遮挡、反射产生相位畸变与幅度衰减时,12 Bit 量化系统能够完整记录信号的多普勒频移、码延迟等关键参数的细微变化。这些高精度原始数据为后续信号处理算法提供了充足的分析样本,通过卡尔曼滤波、自适应天线调零等技术手段,可有效分离直达波与多路径信号,进而提升 GNSS 设备在复杂电磁环境下的干扰抑制比与定位解算精度。LabSat 具备 10 MHz 至 60 MHz 的可变带宽设置,展现出强大的灵活性。不同的 GNSS 信号或在不同干扰场景下,对带宽需求各异。某些新兴卫星导航信号携带更多信息,需要更宽带宽传输,而在干扰信号频带较宽时,也可通过调整带宽避开干扰频段,确保信号正常录制与回放。这种灵活的带宽配置,使 LabSat 能够适应多样化的干扰环境,为 GNSS 设备提供更稳定的测试环境,间接助力其提升抗干扰能力。
此外,LabSat 的多星座和多频率录制回放系统,可同时处理多个卫星系统的信号。当某一卫星系统信号受到严重干扰时,设备仍能依靠其他系统信号维持定位功能,增强了 GNSS 设备在复杂电磁环境下的可用性与可靠性。
二、多系统兼容,拓宽抗干扰信号源选择
LabSat 支持 GPS、GLONASS、BeiDou、Galileo 等全球主流导航系统,同时涵盖 QZSS、SBAS 以及商业差分误差(如 Starfire、Omnistar 等)信号。在实际应用中,单一卫星导航系统信号受干扰的概率较高,而多系统兼容让 LabSat 能汇聚多个系统的信号。
以海洋作业为例,船只在广阔海域航行时,GNSS 信号易受电离层闪烁、海面反射等干扰。LabSat 可同时录制来自不同系统的信号,当 GPS 信号受干扰时,可切换至北斗或 GLONASS 信号进行分析和测试,确保航海设备制造商能***测试设备对多系统信号的处理能力,帮助其优化设备算法,使设备在复杂海洋环境下能自动选择抗干扰能力更强的信号源,提升定位的准确性与稳定性。
三、丰富的同步采集,提升干扰识别与应对能力
LabSat 不仅专注于 GNSS 信号本身,还具备同步采集多种其他信号的能力,包括两路 CAN 总线信号、一路 CAN - FD 信号、一路 RS232 信号以及其它数字信号。在汽车自动驾驶系统测试中,车辆的 GNSS 定位信息需与 CAN 总线传输的车辆行驶状态信息(如车速、转向角度等)紧密配合。
LabSat 同步采集这些信号,确保它们在时间维度上严格对齐。在信号回放时,自动驾驶系统接收的 GNSS 信号与车辆状态信号的同步性得以还原,如同车辆在真实道路上行驶一般。这种多信号同步采集与回放机制,有助于工程师更准确地评估 GNSS 设备在实际运行中的性能,及时发现干扰对设备整体运行的影响。例如,当干扰导致 GNSS 定位信号出现偏差时,结合同步采集的车辆状态信号,可快速判断偏差是否合理,从而更精细地识别干扰类型与来源,为设备制造商优化抗干扰算法提供关键数据支持。
四、高效数据处理,保障抗干扰测试准确性
LabSat 4 通过千兆以太网和 USB 3.0 技术实现高速数据传输,并配备 7.6 TB 的大容量存储媒体。在录制过程中,高速传输确保大量 GNSS 信号数据能实时、完整地存储,避免因传输延迟导致信号丢失或失真,这对于准确捕捉干扰信号特征至关重要。大容量存储可满足长时间、多场景的信号录制需求,例如在对航空飞行器进行 GNSS 信号测试时,可能需要连续数小时甚至数天录制飞行器在不同飞行阶段、不同空域的 GNSS 信号。
在回放阶段,高速数据读取能以高保真状态输出信号,为抗干扰测试提供稳定、准确的信号源。基于准确的测试数据,GNSS 设备制造商可深入分析设备在不同干扰场景下的性能表现,优化设备内部的信号处理算法,增强设备对干扰信号的过滤和抑制能力,提升抗干扰性能。
五、配套软件拓展,模拟复杂干扰场景
SatGen 模拟软件与 LabSat 搭配使用,为提升 GNSS 设备抗干扰能力提供了更多可能。SatGen 软件可创建自定义场景,如设定特定时间、日期和位置,模拟卫星在不同场景下的运行轨迹,同时能模拟各种复杂的干扰环境,包括常见的窄带干扰、宽带干扰、多径干扰等。
在测试无人机飞行路径规划功能时,利用 SatGen 创建包含复杂地形、信号干扰区域的模拟场景,LabSat 录制该场景下的 GNSS 信号?;胤攀?,无人机测试系统接收高保真的模拟信号,能更真实地检验其在复杂环境下的导航准确性与可靠性。通过模拟不同类型、不同强度的干扰场景,无人机制造商可针对性地优化无人机的 GNSS 抗干扰算法,提高其在实际飞行中抵御干扰的能力,保障飞行安全。
LabSat 凭借先进的硬件架构、多系统兼容特性、丰富的同步采集功能、高效的数据处理能力以及强大的配套软件拓展,从多个维度为提升 GNSS 设备抗干扰能力提供了***且强大的解决方案。无论是在科研机构对 GNSS 抗干扰技术的深入研究,还是企业在相关产品研发、测试环节,LabSat 都凭借其***性能,助力提升 GNSS 设备的性能与可靠性,推动 GNSS 技术在各行业的稳定应用与发展。
深圳市璟晨实业发展有限公司始创建于2009年12月28日,正式成立于2019年11月20日,公司主要业务包括工业及科学类仪器仪表;工业测试实验室仪器及方案的研发和教育类仪器销售;医院智能康复系统的研究和开发;以及综合成像解决方案的研究和开收。
共用配套设备的研发和生产: 仪器仪表及GNSS卫星导航模拟信号源及测试系统的研发和销售,电视信号源及TV电视中心信号源测试系统的研发与销售。智能安防系统、相关设备;全球定位系统及相关配套产品;物联网应用推广。
合作单位:深圳比亚迪汽车电子有限公司,比亚迪股份有限公司,江苏中船集团、丰岛集团,深圳创维汽车电子有限公司,创维集团,康佳集团,厦门博泰汽车电子有限公司,重庆邮电大学,天津中标检测认证有限公司,南昌工程学院等。