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衛星導航信號模擬器在海軍工程大學的使用案例

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發表時間:2020-04-17 18:10作者:同步天下來源:原創

衛星導航信號模擬器在海軍工程大學成功使用,衛星導航信號模擬器模擬GPS定位導航授時信號,用于組合導航接收的研發、生成、檢定。同時也選配測試評估軟件系統,對學術實驗里的船舶定位及運動軌跡的面模擬提供了極大的技術后盾。

GPS衛星導航信號模擬器是支持GPS衛星仿真信號,同時支持模擬時間信息及定位運動軌跡的各種信號輸出,能滿足衛星接收機的測試需求,可替代國外高昂GPS模擬器。

模擬器使用的優勢

1、多頻化, 多頻是車載和船用衛星接收機未來發展的必然方向。可以實現多系統多頻點衛星信號組合仿真的模擬器將成為必然趨勢 。

2、高精度 、高動態化,隨著衛星接收機性能的提升和軟件無線電理論的發展和新型模擬器架構的提出, 衛星信號模擬器的授時精度及定位軌跡精度也會隨之提高,以實現高性能接收機的算法和功能驗證 。

3、真實化、實時化,衛星模擬器提供的仿真信號越接近實際衛星的信號就越能驗證接收機的真實工作性能, 這就需要其融入仿真的信號中, 未來模擬器將更多地要求任意時空的實時仿真 ,單一的錄播轉發式的衛星信號仿真最終將被淘汰 ,錄播將作為輔助功能存在。

4、小型化 、專業化 、標準化針對不同市場的需求 ,更為專業的接收機驗證模擬器和小型嵌入式模擬器將分別占據高低端市場。另一方面 ,國內對于接收機已經實施了部分標準 ,模擬器作為一種標準的信號源也需要一個行業 標準進行規范。多家研究院所現在都在擬定模擬器的規范 ,以期申報為國家標準。

5、與測試系統融為一體的“ 硬件在環”仿真未來的模擬器將提供多樣的標準化接口 ,提供與被測系統的交互 ,構成完整的閉環測試回路, 在驗證接收機性能的同時驗證定位數據處理和使用方案的可行性。

6、軟件、硬件和AGHS架構模擬器互補并存軟件模擬器價格相對低廉, 信號建模和調理方法靈活、簡便易行;硬件模擬器具有實時性高、可實施“硬件在環”仿真和接收機系統進行整體測試等優勢;AGHS架構模擬器則各取其半。在未來一段時間里,這種“三足鼎立”之勢不會改變 。

7、成為接收機檢定的標準源我國現行接收機檢定手段多依賴于標準檢定場的各種基線,然而標準檢定場對于場地地質、視野及周邊環境有較高要求,建設維護費用高昂,且檢定場易受基線向量誤差、點位漂移誤差、天氣等諸多不確定因素影響。衛星模擬器可以為接收機提供時空無約束的仿真信號, 在未來將逐步取代檢定場基線成為接收機檢定的標準工具。

衛星模擬器同時也可以用在和衛星相關的實驗中,如導航定位設備,電子圍欄設備,共享單車,共享汽車等應用環境。在這些實驗場所中可極大提高效率,避免頻繁的現場實地測試,大大提高了產品開發測試部署的速度。

SYN5203型衛星模擬器可以外接恒溫晶振,當內置溫補晶振時信號精度的定位精度≤5米,外接恒溫晶振時定位精度≤1米,信號精度的速度精度≤0.1m/s。軌跡錄制時需要外接SMA接口的車載天線,定位精度是2.5米CEP,速度精度0.1m/s。

GNSS/GPS模擬:一般原理GNSS即全球導航衛星系統,是提供全球覆蓋的衛星導航系統的標準名稱。該術語涵蓋了GPS、GLONASS、GALILEO、BEIDOU和其它區域衛星導航系統。


在GNSS出現之初,就有兩種可用于測試導航系統的替代方案:現場測試和實驗室模擬。在現在測試中,最佳慣例要求多數測試需在受控、可重復性的安全實驗室條件下執行。這樣不僅可以測試正常條件,還可以對極度惡劣的條件進行測試,包括測試性能的真實和理論極限。




GPS信號發生器的功能

可以為GPS接收機和依賴GPS的系統提供有效且高效的測試手段。GPS模擬器能夠為車輛和衛星運動、信號特征、大氣和其它效應建立模型,仿真出GPS接收機在運動平臺上的環境,使該接收機能夠根據測試場景的參數實際執行導航。GPS接收機處理模擬信號的方式與處理實際GPS衛星信號的方式完全相同。

與使用真實環境中的實際GPS信號相比,我們的GPS模擬器可以提供出色的測試替代方案。與真實天空測試不同的是,使用模擬器執行的測試可以為模擬衛星信號和模擬的環境條件施加完全的控制。利用GPS模擬器,測試人員可以輕松的生成并運行多種不同的測試場景,實現不同類型的測試,并且可以完全控制如下內容:模擬日期、模擬時間和位置。模擬器可以生成任意位置和時間的GPS星群信號。全世界任意地點或太空中的場景,以及過去、現在和未來的時間,都可以接受測試,而且測試人員完全無需離開實驗室。

衛星模擬器可以為載有接收機的物體建立運動模型,例如飛機、船舶、航天器或地面車輛。包含各種物體的動態的場景,涵蓋世界上任意地點不同的路線和軌跡,都可以接受測試,而且根本無需實際移動被測的設備。

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