璟晨實業(yè)LabSat 如何提升 GNSS 設備的抗干擾能力?
在全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)深度融入社會經(jīng)濟各領域的背景下,其應用場景已覆蓋消費級智能終端定位服務,以及航空航天導航、智能交通管理、高精度測繪勘探等關乎**與民***展的關鍵領域。隨著應用場景的不斷拓展,GNSS 設備的穩(wěn)定運行已成為保障各行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的**要素。但由于當前電磁環(huán)境日趨復雜,GNSS 信號易受無意干擾或惡意攻擊,導致定位精度下降、信號失鎖等問題,嚴重威脅設備運行的可靠性與安全性。深圳市璟晨實業(yè)發(fā)展有限公司自主研發(fā)的 LabSat 系列 GNSS 錄制回放模擬器,作為具備高精度信號模擬與場景復現(xiàn)能力的專業(yè)測試設備,通過構建真實電磁干擾環(huán)境下的測試場景,為 GNSS 設備抗干擾性能的提升與優(yōu)化提供了標準化測試驗證方案,有效推動了行業(yè)技術的創(chuàng)新與發(fā)展。在全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)深度滲透各領域的背景下,從智能手機日常定位到航空航天、交通測繪等關鍵場景,其設備穩(wěn)定運行關乎重大。但復雜電磁環(huán)境常干擾 GNSS 信號,威脅定位精細性與可靠性。深圳市璟晨實業(yè)的 LabSat 系列作為專業(yè) GNSS 錄制回放模擬器,有效增強設備抗干擾能力,推動行業(yè)發(fā)展。
一、***的硬件架構,筑牢抗干擾根基
以 LabSat 4 為**的 LabSat 系列產(chǎn)品,通過構建高規(guī)格抗干擾硬件架構,為 GNSS 設備性能優(yōu)化奠定基礎。該設備采用 12 Bit 高精度量化技術,在信號采集過程中可實現(xiàn)納秒級時間分辨率與微伏級電壓分辨率的同步采集,***提升信號特征捕捉能力。在城市峽谷等典型多路徑效應場景下,當 GNSS 信號因建筑物遮擋、反射產(chǎn)生相位畸變與幅度衰減時,12 Bit 量化系統(tǒng)能夠完整記錄信號的多普勒頻移、碼延遲等關鍵參數(shù)的細微變化。這些高精度原始數(shù)據(jù)為后續(xù)信號處理算法提供了充足的分析樣本,通過卡爾曼濾波、自適應天線調(diào)零等技術手段,可有效分離直達波與多路徑信號,進而提升 GNSS 設備在復雜電磁環(huán)境下的干擾抑制比與定位解算精度。LabSat 具備 10 MHz 至 60 MHz 的可變帶寬設置,展現(xiàn)出強大的靈活性。不同的 GNSS 信號或在不同干擾場景下,對帶寬需求各異。某些新興衛(wèi)星導航信號攜帶更多信息,需要更寬帶寬傳輸,而在干擾信號頻帶較寬時,也可通過調(diào)整帶寬避開干擾頻段,確保信號正常錄制與回放。這種靈活的帶寬配置,使 LabSat 能夠適應多樣化的干擾環(huán)境,為 GNSS 設備提供更穩(wěn)定的測試環(huán)境,間接助力其提升抗干擾能力。
此外,LabSat 的多星座和多頻率錄制回放系統(tǒng),可同時處理多個衛(wèi)星系統(tǒng)的信號。當某一衛(wèi)星系統(tǒng)信號受到嚴重干擾時,設備仍能依靠其他系統(tǒng)信號維持定位功能,增強了 GNSS 設備在復雜電磁環(huán)境下的可用性與可靠性。
二、多系統(tǒng)兼容,拓寬抗干擾信號源選擇
LabSat 支持 GPS、GLONASS、BeiDou、Galileo 等全球主流導航系統(tǒng),同時涵蓋 QZSS、SBAS 以及商業(yè)差分誤差(如 Starfire、Omnistar 等)信號。在實際應用中,單一衛(wèi)星導航系統(tǒng)信號受干擾的概率較高,而多系統(tǒng)兼容讓 LabSat 能匯聚多個系統(tǒng)的信號。
以海洋作業(yè)為例,船只在廣闊海域航行時,GNSS 信號易受電離層閃爍、海面反射等干擾。LabSat 可同時錄制來自不同系統(tǒng)的信號,當 GPS 信號受干擾時,可切換至北斗或 GLONASS 信號進行分析和測試,確保航海設備制造商能***測試設備對多系統(tǒng)信號的處理能力,幫助其優(yōu)化設備算法,使設備在復雜海洋環(huán)境下能自動選擇抗干擾能力更強的信號源,提升定位的準確性與穩(wěn)定性。
三、豐富的同步采集,提升干擾識別與應對能力
LabSat 不僅專注于 GNSS 信號本身,還具備同步采集多種其他信號的能力,包括兩路 CAN 總線信號、一路 CAN - FD 信號、一路 RS232 信號以及其它數(shù)字信號。在汽車自動駕駛系統(tǒng)測試中,車輛的 GNSS 定位信息需與 CAN 總線傳輸?shù)能囕v行駛狀態(tài)信息(如車速、轉向角度等)緊密配合。
LabSat 同步采集這些信號,確保它們在時間維度上嚴格對齊。在信號回放時,自動駕駛系統(tǒng)接收的 GNSS 信號與車輛狀態(tài)信號的同步性得以還原,如同車輛在真實道路上行駛一般。這種多信號同步采集與回放機制,有助于工程師更準確地評估 GNSS 設備在實際運行中的性能,及時發(fā)現(xiàn)干擾對設備整體運行的影響。例如,當干擾導致 GNSS 定位信號出現(xiàn)偏差時,結合同步采集的車輛狀態(tài)信號,可快速判斷偏差是否合理,從而更精細地識別干擾類型與來源,為設備制造商優(yōu)化抗干擾算法提供關鍵數(shù)據(jù)支持。
四、高效數(shù)據(jù)處理,保障抗干擾測試準確性
LabSat 4 通過千兆以太網(wǎng)和 USB 3.0 技術實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸,并配備 7.6 TB 的大容量存儲媒體。在錄制過程中,高速傳輸確保大量 GNSS 信號數(shù)據(jù)能實時、完整地存儲,避免因傳輸延遲導致信號丟失或失真,這對于準確捕捉干擾信號特征至關重要。大容量存儲可滿足長時間、多場景的信號錄制需求,例如在對航空飛行器進行 GNSS 信號測試時,可能需要連續(xù)數(shù)小時甚至數(shù)天錄制飛行器在不同飛行階段、不同空域的 GNSS 信號。
在回放階段,高速數(shù)據(jù)讀取能以高保真狀態(tài)輸出信號,為抗干擾測試提供穩(wěn)定、準確的信號源。基于準確的測試數(shù)據(jù),GNSS 設備制造商可深入分析設備在不同干擾場景下的性能表現(xiàn),優(yōu)化設備內(nèi)部的信號處理算法,增強設備對干擾信號的過濾和抑制能力,提升抗干擾性能。
五、配套軟件拓展,模擬復雜干擾場景
SatGen 模擬軟件與 LabSat 搭配使用,為提升 GNSS 設備抗干擾能力提供了更多可能。SatGen 軟件可創(chuàng)建自定義場景,如設定特定時間、日期和位置,模擬衛(wèi)星在不同場景下的運行軌跡,同時能模擬各種復雜的干擾環(huán)境,包括常見的窄帶干擾、寬帶干擾、多徑干擾等。
在測試無人機飛行路徑規(guī)劃功能時,利用 SatGen 創(chuàng)建包含復雜地形、信號干擾區(qū)域的模擬場景,LabSat 錄制該場景下的 GNSS 信號。回放時,無人機測試系統(tǒng)接收高保真的模擬信號,能更真實地檢驗其在復雜環(huán)境下的導航準確性與可靠性。通過模擬不同類型、不同強度的干擾場景,無人機制造商可針對性地優(yōu)化無人機的 GNSS 抗干擾算法,提高其在實際飛行中抵御干擾的能力,保障飛行安全。
LabSat 憑借先進的硬件架構、多系統(tǒng)兼容特性、豐富的同步采集功能、高效的數(shù)據(jù)處理能力以及強大的配套軟件拓展,從多個維度為提升 GNSS 設備抗干擾能力提供了***且強大的解決方案。無論是在科研機構對 GNSS 抗干擾技術的深入研究,還是企業(yè)在相關產(chǎn)品研發(fā)、測試環(huán)節(jié),LabSat 都憑借其***性能,助力提升 GNSS 設備的性能與可靠性,推動 GNSS 技術在各行業(yè)的穩(wěn)定應用與發(fā)展。
深圳市璟晨實業(yè)發(fā)展有限公司始創(chuàng)建于2009年12月28日,正式成立于2019年11月20日,公司主要業(yè)務包括工業(yè)及科學類儀器儀表;工業(yè)測試實驗室儀器及方案的研發(fā)和教育類儀器銷售;醫(yī)院智能康復系統(tǒng)的研究和開發(fā);以及綜合成像解決方案的研究和開收。
共用配套設備的研發(fā)和生產(chǎn): 儀器儀表及GNSS衛(wèi)星導航模擬信號源及測試系統(tǒng)的研發(fā)和銷售,電視信號源及TV電視中心信號源測試系統(tǒng)的研發(fā)與銷售。智能安防系統(tǒng)、相關設備;全球定位系統(tǒng)及相關配套產(chǎn)品;物聯(lián)網(wǎng)應用推廣。
合作單位:深圳比亞迪汽車電子有限公司,比亞迪股份有限公司,江蘇中船集團、豐島集團,深圳創(chuàng)維汽車電子有限公司,創(chuàng)維集團,康佳集團,廈門博泰汽車電子有限公司,重慶郵電大學,天津中標檢測認證有限公司,南昌工程學院等。