GNSS 模擬器依托高性能硬件構(gòu)建。其重心信號(hào)生成模塊配備了先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理器（DSP），具備強(qiáng)大的運(yùn)算能力，能夠?qū)崟r(shí)處理復(fù)雜的衛(wèi)星信號(hào)生成算法。例如，面對(duì)大量衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)的快速運(yùn)算需求，DSP 可高效完成，確保信號(hào)生成的及時(shí)性與準(zhǔn)確性。同時(shí)，采用現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）技術(shù)，使硬件具備高度的靈活性。研發(fā)人員能根據(jù)不同的測試需求，靈活配置信號(hào)生成流程，快速實(shí)現(xiàn)對(duì)不同衛(wèi)星系統(tǒng)信號(hào)特征的模擬。高精度的時(shí)鐘源也是關(guān)鍵硬件組件，像原子鐘提供的超高穩(wěn)定性時(shí)間基準(zhǔn)，保障了模擬器生成信號(hào)的時(shí)間精度，讓多衛(wèi)星信號(hào)間的同步誤差極小，為模擬真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)環(huán)境奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。GPS 模擬器模擬真實(shí) GPS 信號(hào)環(huán)境，用于測試定位設(shè)備性能。LABSAT 3GPS衛(wèi)星模擬器錄制回放

在測繪行業(yè)，GNSS 模擬器是提升作業(yè)精度與效率的得力助手。在進(jìn)行地形測繪時(shí)，測繪人員可利用模擬器模擬不同區(qū)域的衛(wèi)星信號(hào)狀況。比如在山區(qū)，因山體遮擋會(huì)導(dǎo)致衛(wèi)星信號(hào)減弱或中斷，通過模擬器提前模擬這種復(fù)雜環(huán)境，能對(duì)測繪設(shè)備的信號(hào)接收能力及定位精度進(jìn)行多方面測試。依據(jù)測試結(jié)果，優(yōu)化設(shè)備參數(shù)，確保在實(shí)際測繪中，測繪人員能快速、精細(xì)地獲取地形數(shù)據(jù)，繪制出高精度地形圖。在土地測量項(xiàng)目里，GNSS 模擬器可模擬不同時(shí)間、不同衛(wèi)星分布情況下的信號(hào)，幫助測繪團(tuán)隊(duì)合理規(guī)劃測量路線，減少測量誤差，極大提高了土地測量的效率與準(zhǔn)確性，為土地規(guī)劃、資源管理等工作提供可靠數(shù)據(jù)支撐。LABSAT 3GPS導(dǎo)航模擬器GNSS 接收器采用多通道技術(shù)，提高信號(hào)捕獲效率。

信號(hào)輸出與校準(zhǔn)環(huán)節(jié)：經(jīng)過一系列復(fù)雜模擬過程生成的 GNSS 信號(hào)，較終要通過特定接口輸出給接收機(jī)。模擬器配備多種輸出接口，如射頻輸出接口，直接輸出模擬的射頻信號(hào)，可連接到接收機(jī)的天線接口。在輸出信號(hào)之前，需要進(jìn)行校準(zhǔn)操作。校準(zhǔn)過程利用高精度的參考信號(hào)源，對(duì)模擬器生成信號(hào)的頻率、幅度、相位等參數(shù)進(jìn)行精確測量和調(diào)整。例如，通過與原子鐘參考源對(duì)比，校準(zhǔn)信號(hào)的頻率準(zhǔn)確性；通過功率計(jì)測量，校準(zhǔn)信號(hào)的幅度精度。確保輸出的 GNSS 信號(hào)在各個(gè)參數(shù)上都符合高精度的標(biāo)準(zhǔn)，以提供可靠的測試信號(hào)給 GNSS 接收機(jī)，保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

GNSS 模擬器能靈活調(diào)整信號(hào)特性。在信號(hào)頻率方面，可精確設(shè)置不同衛(wèi)星系統(tǒng)的載波頻率，如 GPS 的 L1、L2 頻段，北斗的 B1、B2、B3 頻段等，滿足對(duì)不同頻段信號(hào)測試的需求。信號(hào)幅度也能根據(jù)實(shí)際場景需求進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，模擬衛(wèi)星與接收機(jī)距離變化導(dǎo)致的信號(hào)強(qiáng)度改變。調(diào)制方式更是多樣，除常見的二進(jìn)制相移鍵控（BPSK）外，還支持正交相移鍵控（QPSK）、二進(jìn)制偏移載波（BOC）等復(fù)雜調(diào)制方式，用戶可根據(jù)特定衛(wèi)星信號(hào)特征選擇合適的調(diào)制方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同衛(wèi)星信號(hào)的精細(xì)模擬與測試。GPS 發(fā)生器小型化設(shè)計(jì)，便于攜帶與移動(dòng)應(yīng)用。

信號(hào)傳播模型構(gòu)建：為了模擬信號(hào)從衛(wèi)星到接收機(jī)的真實(shí)傳播過程，GNSS 信號(hào)模擬器構(gòu)建了復(fù)雜的傳播模型。它考慮了多種影響信號(hào)傳播的因素，如電離層延遲。由于電離層中的自由電子會(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生折射，導(dǎo)致信號(hào)傳播路徑變長，模擬器通過特定的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)太陽活動(dòng)、時(shí)間、地理位置等參數(shù)計(jì)算電離層延遲量，并相應(yīng)地調(diào)整信號(hào)傳播時(shí)間。還有對(duì)流層延遲，它受大氣溫度、濕度和壓力等影響，模擬器利用經(jīng)驗(yàn)公式，結(jié)合實(shí)時(shí)氣象數(shù)據(jù)來模擬對(duì)流層延遲對(duì)信號(hào)的影響。此外，還考慮了多徑效應(yīng)，模擬信號(hào)在建筑物、地形等物體表面反射后，多條路徑信號(hào)疊加對(duì)接收信號(hào)的干擾。GNSS 軌跡模擬器生成曲線軌跡，模擬車輛轉(zhuǎn)彎路徑。船載型GPS模擬器錄制回放

GNSS 射頻模擬器輸出高精度射頻信號(hào)，用于接收機(jī)前端測試。LABSAT 3GPS衛(wèi)星模擬器錄制回放

交通領(lǐng)域中，GNSS 模擬器對(duì)智能交通系統(tǒng)的發(fā)展至關(guān)重要。在自動(dòng)駕駛汽車研發(fā)環(huán)節(jié)，它發(fā)揮著不可替代的作用。研發(fā)人員借助模擬器模擬車輛在各種路況下的衛(wèi)星信號(hào)接收情況，如在高速公路上，模擬高速行駛時(shí)衛(wèi)星信號(hào)的穩(wěn)定性；在城市街道，模擬因高樓林立產(chǎn)生的信號(hào)遮擋與多路徑干擾現(xiàn)象。通過大量不同場景的模擬測試，不斷優(yōu)化自動(dòng)駕駛汽車的導(dǎo)航算法與定位系統(tǒng)，使其在真實(shí)道路行駛時(shí)，能夠根據(jù)準(zhǔn)確的定位信息做出合理決策，保障行車安全。對(duì)于智能交通管理系統(tǒng)，GNSS 模擬器可模擬不同區(qū)域、不同時(shí)段的車輛定位信號(hào)，幫助交通管理部門優(yōu)化交通流量預(yù)測模型，合理調(diào)配交通資源，緩解擁堵狀況，提升城市交通運(yùn)行效率。LABSAT 3GPS衛(wèi)星模擬器錄制回放