測繪行業對高精度定位有著極高要求,GNSS 模擬器在此發揮著關鍵作用。在地形測繪中,利用 GNSS 模擬器可以模擬不同衛星星座組合、不同信號強度及多路徑干擾等情況,對測繪用 GNSS 接收機進行多方面測試。例如,在山區測繪時,因地形復雜易出現信號遮擋,通過模擬器模擬此類環境,可提前優化接收機的抗干擾算法,確保實際測繪中能快速、準確地獲取定位數據。在繪制地圖時,為保證地圖精度,需對 GNSS 設備進行校準,GNSS 模擬器能提供標準信號,幫助測繪人員校準設備偏差,提高地圖繪制的準確性。同時,對于大面積土地測量項目,利用模擬器可模擬不同區域的衛星信號狀況,合理規劃測量路線,提升測繪效率。GPS 信號模擬器生成弱信號,測試接收機靈敏度。室內GPS信號模擬器
交通領域中,GNSS 模擬器對智能交通系統的發展至關重要。在自動駕駛汽車研發環節,它發揮著不可替代的作用。研發人員借助模擬器模擬車輛在各種路況下的衛星信號接收情況,如在高速公路上,模擬高速行駛時衛星信號的穩定性;在城市街道,模擬因高樓林立產生的信號遮擋與多路徑干擾現象。通過大量不同場景的模擬測試,不斷優化自動駕駛汽車的導航算法與定位系統,使其在真實道路行駛時,能夠根據準確的定位信息做出合理決策,保障行車安全。對于智能交通管理系統,GNSS 模擬器可模擬不同區域、不同時段的車輛定位信號,幫助交通管理部門優化交通流量預測模型,合理調配交通資源,緩解擁堵狀況,提升城市交通運行效率。車載gnss軌跡模擬器錄制回放GPS 衛星信號模擬器模擬不同衛星系統信號融合,測試兼容性。
科研工作中,GNSS 模擬器為眾多研究提供了重要支撐。在地球物理學研究方面,科研人員利用模擬器模擬不同地球物理條件下的衛星信號傳播情況,研究電離層、對流層變化對信號的影響,進而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、引力場等因素干擾的規律,為星際導航研究提供數據基礎。在新型定位算法研發中,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,提升定位精度和抗干擾能力,推動導航技術不斷創新發展。
GNSS 導航模擬器有著不同的精度等級。入門級模擬器定位精度一般在 10 米左右,主要用于一些對定位精度要求不高的基礎應用測試,如兒童手表的大致位置定位功能測試。中級精度模擬器定位精度可達 1 - 5 米,適用于大多數消費級導航產品,如普通車載導航、共享單車定位等的性能測試。而高精度模擬器精度可達到厘米級甚至毫米級,這類模擬器常用于專業測繪、自動駕駛汽車高精度定位等領域的研發與測試,通過極其精確的信號模擬,確保相關設備在高精度定位需求下的可靠性與準確性。GNSS 軌跡模擬器生成不規則軌跡,模擬野生動物遷徙路徑。
除了基礎的導航信號模擬,GNSS 導航模擬器還具備多種拓展功能。一些模擬器支持多系統聯合模擬,不能同時模擬 GPS、北斗、GLONASS 等多個衛星導航系統的信號,還能模擬不同系統信號之間的相互干擾與協同工作情況,為多系統融合導航設備的研發提供多方面測試。部分模擬器具備信號干擾模擬功能,可生成窄帶干擾、寬帶干擾等多種干擾信號,與正常 GNSS 信號疊加,測試接收機在干擾環境下的抗干擾能力與定位穩定性。此外,有的模擬器還能模擬時間同步信號,用于測試對時間精度要求極高的應用場景,如電力系統的時間同步設備。GNSS 仿真模擬器利用人工智能,智能生成模擬場景。車載gnss軌跡模擬器錄制回放
GNSS 導航模擬器創建多種導航場景,提升導航系統可靠性。室內GPS信號模擬器
信號調制過程:生成的基帶信號需要經過調制才能模擬真實 GNSS 信號。常見的調制方式是二進制相移鍵控(BPSK)調制。在這個過程中,將基帶信號的信息加載到高頻載波上。具體而言,利用載波的相位變化來表示基帶信號中的 “0” 和 “1”。比如,當基帶信號為 “0” 時,載波相位不變;當基帶信號為 “1” 時,載波相位翻轉 180 度。通過這種調制方式,把低頻的基帶信號轉換為高頻的射頻信號,使其能夠在空氣中遠距離傳播,并且符合 GNSS 信號在空中傳播的特性,便于后續被 GNSS 接收機接收和解調。室內GPS信號模擬器