LabSatGPS衛星模擬器

GNSS 導航模擬器具備良好的用戶平臺適配性。針對車載平臺，模擬器可與汽車的 CAN 總線連接，將模擬的 GNSS 信號與汽車的車速、轉向等信息融合，模擬車輛在行駛過程中的導航狀態，為車載導航系統的升級與自動駕駛輔助功能的開發提供測試環境。對于無人機平臺，模擬器能模擬無人機在不同飛行高度、姿態下接收到的 GNSS 信號，考慮到無人機飛行速度快、機動性強的特點，精細調整信號參數，滿足無人機導航系統在復雜飛行場景下的測試需求。在手持設備方面，模擬器通過藍牙或 USB 接口與設備連接，模擬日常出行中用戶手持設備的導航信號環境，助力優化手機、平板電腦等設備的導航軟件。GNSS 衛星模擬器模擬衛星組網，研究衛星間通信機制。LabSatGPS衛星模擬器

按用途劃分，消費級 GNSS 接收器普遍應用于智能手機、車載導航儀等設備。這類接收器成本較低，定位精度一般在 5 - 10 米，能滿足日常出行導航需求。專業級接收器常用于測繪、地質勘探等領域，其定位精度可達厘米級甚至毫米級，配備高性能天線與信號處理芯片，可在復雜環境下穩定工作。從接收信號類型看，單頻接收器接收單一頻率信號，成本低但受電離層影響大；雙頻或多頻接收器能接收多個頻率信號，通過對比不同頻率信號的傳播延遲，有效校正電離層誤差，提高定位精度，常用于對精度要求嚴苛的應用場景。欺騙干擾GNSS接收器供應商GPS 衛星模擬器模擬衛星姿態變化，影響信號發射方向。

在科研領域，GNSS 模擬器為眾多研究提供有力支持。在地球物理學研究中，利用模擬器可模擬不同地球物理條件下的衛星信號，研究電離層、對流層變化對信號傳播的影響，助力深入了解地球大氣結構與動力學。在天文學研究中，通過模擬衛星信號在星際空間的傳播，探索信號受太陽風、引力場等因素干擾情況，為星際導航研究提供數據支撐。在新型定位算法研究方面，科研人員借助模擬器生成大量不同場景的衛星信號數據，用于訓練和驗證新算法，如基于深度學習的定位算法，以提升定位精度和抗干擾能力。GNSS 模擬器還為量子導航等前沿研究提供了地面測試平臺，模擬量子態下衛星信號接收與處理，推動導航技術的創新發展。

GNSS 模擬器可分為射頻（RF）模擬器和中頻（IF）模擬器。射頻模擬器直接生成與真實 GNSS 衛星發射頻率相同的射頻信號，通常涵蓋 GPS L1、L2、L5 頻段，以及北斗、GLONASS 等其他系統對應頻段。其優勢在于能直接模擬衛星信號在空中傳播后的真實狀態，無需接收機進行額外的下變頻處理，適用于對接收機前端射頻性能測試，如天線性能、射頻濾波器效果評估等。而中頻模擬器輸出的是經過下變頻后的中頻信號，頻率一般在幾百兆赫茲以下。這種類型便于進行信號處理算法的測試與驗證，因為中頻信號更易于被數字信號處理設備采集和分析，開發人員可專注于研究信號解算、定位算法等重心功能。GNSS 模擬器模擬動態場景，測試接收機跟蹤性能。

信號生成基礎：GNSS 信號模擬器首要任務是生成基礎信號。它基于精確的數學算法，模擬衛星在太空中的運動軌跡。以 GPS 系統為例，依據開普勒定律等軌道力學知識，計算出衛星在不同時刻的精確位置。同時，內置高精度時鐘模型，模擬衛星攜帶的原子鐘信號。通過這些復雜的運算，得到每個衛星對應的偽隨機噪聲（PRN）碼序列起始點。這些 PRN 碼如同衛星的獨特 “指紋”，每個衛星都有專屬序列。將衛星位置信息、時鐘信息與 PRN 碼信息相結合，利用數字信號處理器（DSP）生成較初的數字基帶信號，為后續模擬真實衛星信號奠定基礎。GNSS 模擬器通過模擬衛星信號，助力接收機在復雜環境下的性能測試。欺騙干擾GNSS接收器供應商

GNSS 衛星信號模擬器調整信號極化方式，測試接收機兼容性。LabSatGPS衛星模擬器

GNSS 接收器工作時，首要步驟是捕獲衛星信號。它通過搜索特定頻段，如 GPS 的 L1、L2 頻段，北斗的 B1、B2 頻段等，識別出衛星發射的偽隨機噪聲（PRN）碼。一旦捕獲到信號，便進入跟蹤階段，持續鎖定衛星信號，確保穩定接收。在解算環節，接收器利用接收到的多個衛星信號的時間延遲，結合衛星軌道信息，運用三角測量原理計算自身位置。例如，通過測量信號從三顆衛星傳播到接收器的時間差，確定以衛星為球心、傳播距離為半徑的三個球面，其交點即為接收器位置。同時，接收器還能根據信號頻率的多普勒頻移計算速度，依據時間信息實現時鐘同步。LabSatGPS衛星模擬器