GNSS 接收器工作時(shí),首要步驟是捕獲衛(wèi)星信號(hào)。它通過(guò)搜索特定頻段,如 GPS 的 L1、L2 頻段,北斗的 B1、B2 頻段等,識(shí)別出衛(wèi)星發(fā)射的偽隨機(jī)噪聲(PRN)碼。一旦捕獲到信號(hào),便進(jìn)入跟蹤階段,持續(xù)鎖定衛(wèi)星信號(hào),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(gè)衛(wèi)星信號(hào)的時(shí)間延遲,結(jié)合衛(wèi)星軌道信息,運(yùn)用三角測(cè)量原理計(jì)算自身位置。例如,通過(guò)測(cè)量信號(hào)從三顆衛(wèi)星傳播到接收器的時(shí)間差,確定以衛(wèi)星為球心、傳播距離為半徑的三個(gè)球面,其交點(diǎn)即為接收器位置。同時(shí),接收器還能根據(jù)信號(hào)頻率的多普勒頻移計(jì)算速度,依據(jù)時(shí)間信息實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步。GPS 衛(wèi)星信號(hào)模擬器模擬不同衛(wèi)星系統(tǒng)信號(hào)融合,測(cè)試兼容性。LABSAT 3GPS軌跡模擬器供應(yīng)商
GNSS 模擬器具備多項(xiàng)獨(dú)特技術(shù)特點(diǎn)。首先是高精度信號(hào)生成能力,能夠精確模擬衛(wèi)星信號(hào)的載波相位、偽距等參數(shù),誤差可控制在極小范圍內(nèi),滿(mǎn)足不錯(cuò)科研及軍方領(lǐng)域?qū)Ω呔葴y(cè)試的需求。其次,其靈活性強(qiáng),可通過(guò)軟件設(shè)置模擬不同衛(wèi)星系統(tǒng),如 GPS、北斗、GLONASS 等,還能隨意組合衛(wèi)星信號(hào),模擬全球任意地點(diǎn)、任意時(shí)間的衛(wèi)星分布情況。再者,模擬器支持多通道并行模擬,能同時(shí)輸出多個(gè)衛(wèi)星信號(hào)通道,真實(shí)模擬實(shí)際接收環(huán)境中多顆衛(wèi)星信號(hào)同時(shí)存在的場(chǎng)景。另外,具備復(fù)雜環(huán)境模擬功能,如模擬信號(hào)多路徑傳播、電離層和對(duì)流層延遲等干擾,為接收機(jī)在復(fù)雜環(huán)境下的性能測(cè)試提供有效手段。LABSAT 3GPS軌跡模擬器供應(yīng)商GPS 模擬器模擬城市峽谷環(huán)境,測(cè)試定位設(shè)備信號(hào)穿透能力。
動(dòng)態(tài)場(chǎng)景模擬機(jī)制:為了測(cè)試 GNSS 接收機(jī)在不同運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景下的性能,信號(hào)模擬器具備動(dòng)態(tài)場(chǎng)景模擬能力。對(duì)于移動(dòng)的接收機(jī),如汽車(chē)、飛機(jī)等,模擬器模擬其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)信號(hào)的影響。它根據(jù)設(shè)定的運(yùn)動(dòng)軌跡,如直線(xiàn)加速、圓周運(yùn)動(dòng)、復(fù)雜的飛行航線(xiàn)等,實(shí)時(shí)計(jì)算接收機(jī)與衛(wèi)星之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度和距離變化。根據(jù)多普勒效應(yīng),相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度會(huì)導(dǎo)致接收信號(hào)的頻率發(fā)生偏移,模擬器相應(yīng)地調(diào)整衛(wèi)星信號(hào)的頻率。同時(shí),根據(jù)距離變化調(diào)整信號(hào)傳播延遲,使得模擬信號(hào)能夠真實(shí)反映接收機(jī)在動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中接收到的 GNSS 信號(hào)特征,滿(mǎn)足對(duì)接收機(jī)動(dòng)態(tài)性能測(cè)試的需求。
在交通運(yùn)輸領(lǐng)域,車(chē)載 GNSS 接收器為車(chē)輛提供實(shí)時(shí)導(dǎo)航,引導(dǎo)駕駛員規(guī)劃較優(yōu)路線(xiàn),避免擁堵。航海中,船舶依靠 GNSS 接收器確定航向與位置,保障航行安全。航空方面,飛機(jī)利用高精度 GNSS 接收器輔助導(dǎo)航,提高飛行精度與安全性。在戶(hù)外運(yùn)動(dòng)中,徒步旅行者、登山愛(ài)好者借助手持 GNSS 接收器了解自身位置與行進(jìn)方向,防止迷路。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,農(nóng)用機(jī)械配備 GNSS 接收器實(shí)現(xiàn)精細(xì)作業(yè),如自動(dòng)駕駛拖拉機(jī)依據(jù)定位信息精確播種、施肥,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率與資源利用率。此外,物流行業(yè)利用 GNSS 接收器實(shí)時(shí)跟蹤貨物運(yùn)輸位置,優(yōu)化物流配送管理。GNSS 軌跡模擬器生成曲線(xiàn)軌跡,模擬車(chē)輛轉(zhuǎn)彎路徑。
測(cè)繪行業(yè)對(duì)高精度定位有著極高要求,GNSS 模擬器在此發(fā)揮著關(guān)鍵作用。在地形測(cè)繪中,利用 GNSS 模擬器可以模擬不同衛(wèi)星星座組合、不同信號(hào)強(qiáng)度及多路徑干擾等情況,對(duì)測(cè)繪用 GNSS 接收機(jī)進(jìn)行多方面測(cè)試。例如,在山區(qū)測(cè)繪時(shí),因地形復(fù)雜易出現(xiàn)信號(hào)遮擋,通過(guò)模擬器模擬此類(lèi)環(huán)境,可提前優(yōu)化接收機(jī)的抗干擾算法,確保實(shí)際測(cè)繪中能快速、準(zhǔn)確地獲取定位數(shù)據(jù)。在繪制地圖時(shí),為保證地圖精度,需對(duì) GNSS 設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn),GNSS 模擬器能提供標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),幫助測(cè)繪人員校準(zhǔn)設(shè)備偏差,提高地圖繪制的準(zhǔn)確性。同時(shí),對(duì)于大面積土地測(cè)量項(xiàng)目,利用模擬器可模擬不同區(qū)域的衛(wèi)星信號(hào)狀況,合理規(guī)劃測(cè)量路線(xiàn),提升測(cè)繪效率。GNSS 信號(hào)模擬器可模擬電離層延遲,測(cè)試信號(hào)傳播影響。LABSAT 3GPS軌跡模擬器供應(yīng)商
GNSS 導(dǎo)航模擬器模擬室內(nèi)導(dǎo)航場(chǎng)景,推動(dòng)室內(nèi)定位發(fā)展。LABSAT 3GPS軌跡模擬器供應(yīng)商
GNSS 模擬器對(duì)衛(wèi)星信號(hào)的模擬極為精細(xì)。在模擬信號(hào)頻率方面,需精細(xì)匹配不同衛(wèi)星系統(tǒng)的載波頻率,像 GPS 的 L1、L2 頻段,北斗的 B1、B2 等頻段,微小的頻率偏差都會(huì)影響接收機(jī)測(cè)試結(jié)果。調(diào)制方式也至關(guān)重要,除常見(jiàn)的二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)調(diào)制用于生成導(dǎo)航電文外,針對(duì)不同衛(wèi)星信號(hào)特點(diǎn),還會(huì)采用諸如正交相移鍵控(QPSK)等復(fù)雜調(diào)制。信號(hào)的幅度模擬同樣關(guān)鍵,要依據(jù)衛(wèi)星與接收機(jī)的距離、信號(hào)傳播損耗等因素,精確設(shè)定模擬信號(hào)幅度,以反映真實(shí)場(chǎng)景中信號(hào)的強(qiáng)弱變化。此外,對(duì)信號(hào)噪聲的模擬也不可或缺,通過(guò)添加高斯白噪聲等方式,模擬實(shí)際環(huán)境中信號(hào)受噪聲干擾的情況,讓接收機(jī)測(cè)試環(huán)境更貼合現(xiàn)實(shí)。LABSAT 3GPS軌跡模擬器供應(yīng)商