船舶導(dǎo)航GNSS模擬器能夠精確模擬復(fù)雜水域環(huán)境中的GNSS信號(hào)變化。船舶在實(shí)際航行中,會(huì)遇到多種多樣的復(fù)雜水域,可能會(huì)經(jīng)過(guò)狹窄彎曲的航道、密布橋墩的橋區(qū)、島嶼與礁石眾多的島礁區(qū)、船舶密集的港口等,這些區(qū)域的GNSS信號(hào)容易受到周邊地形的遮擋(如橋墩、島嶼擋住部分衛(wèi)星信號(hào))、港口設(shè)備產(chǎn)生的電磁干擾、水面波浪形成的信號(hào)反射等因素影響,進(jìn)而出現(xiàn)信號(hào)強(qiáng)度減弱、定位坐標(biāo)產(chǎn)生偏差、信號(hào)斷斷續(xù)續(xù)等情況。該設(shè)備可以通過(guò)設(shè)置相應(yīng)的參數(shù),精確模擬這些復(fù)雜水域的信號(hào)特征,讓導(dǎo)航設(shè)備在地面的測(cè)試環(huán)境中就能體驗(yàn)到與實(shí)際航行中類(lèi)似的信號(hào)變化過(guò)程,有助于測(cè)試導(dǎo)航系統(tǒng)在信號(hào)不穩(wěn)定時(shí)的自我校準(zhǔn)能力、備用定位方式的切換速度等適應(yīng)能力,驗(yàn)證其是否能在復(fù)雜水域中始終保持準(zhǔn)確導(dǎo)航,為船舶安全通過(guò)這些復(fù)雜水域提供有力支持。GNSS 模擬器通過(guò)模擬衛(wèi)星信號(hào),助力接收機(jī)在復(fù)雜環(huán)境下的性能測(cè)試。高動(dòng)態(tài)GNSS模擬器圖片
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(guò)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(zhǎng),模擬器通過(guò)特定的數(shù)學(xué)模型,根據(jù)太陽(yáng)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(lái)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。高動(dòng)態(tài)GNSS模擬器圖片GPS 信號(hào)模擬器添加噪聲干擾,測(cè)試接收機(jī)抗噪性能。
船舶導(dǎo)航GNSS模擬器是船舶研發(fā)過(guò)程中進(jìn)行導(dǎo)航系統(tǒng)測(cè)試的重要工具。在新船設(shè)計(jì)與研發(fā)階段,從初步設(shè)計(jì)到原型制造,研發(fā)人員需要對(duì)船舶的導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行多輪、系統(tǒng)的測(cè)試,而該設(shè)備能夠精確模擬不同航行狀態(tài)下的GNSS信號(hào),比如船舶在平靜湖面的穩(wěn)定行駛、湍急河流中的顛簸前進(jìn)、海洋波浪中的起伏搖擺等狀態(tài),以及船舶從低速啟航到高速巡航再到減速靠岸等不同航速變化,還有航向突然轉(zhuǎn)變、連續(xù)轉(zhuǎn)彎等航向變化時(shí)的信號(hào)情況。通過(guò)模擬這些多樣化的信號(hào),研發(fā)人員可以在船舶正式下水前,在實(shí)驗(yàn)室或船廠的測(cè)試區(qū)域內(nèi),對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)的定位精度(如與預(yù)設(shè)航線的偏差)、信號(hào)接收的穩(wěn)定性(如是否頻繁出現(xiàn)信號(hào)跳動(dòng))、數(shù)據(jù)更新的及時(shí)性等進(jìn)行細(xì)致測(cè)試,及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在硬件搭配、軟件算法等設(shè)計(jì)方面的缺陷并進(jìn)行針對(duì)性?xún)?yōu)化,從而減少后期實(shí)際試航中的修改成本,為船舶導(dǎo)航系統(tǒng)的可靠性提供堅(jiān)實(shí)保障。
GNSS 導(dǎo)航模擬器能夠創(chuàng)建豐富多樣的導(dǎo)航場(chǎng)景。在城市環(huán)境模擬中,它可精細(xì)模擬高樓林立導(dǎo)致的信號(hào)遮擋與多徑效應(yīng),通過(guò)構(gòu)建詳細(xì)的城市三維地圖,依據(jù)建筑物布局計(jì)算信號(hào)傳播路徑,讓接收機(jī)體驗(yàn)到在城市街道中定位時(shí)信號(hào)的復(fù)雜變化,助力優(yōu)化城市環(huán)境下的導(dǎo)航算法。對(duì)于山區(qū)場(chǎng)景,模擬器根據(jù)地形起伏模擬信號(hào)受山體阻擋、反射的情況,為山區(qū)探險(xiǎn)設(shè)備、森林防火監(jiān)測(cè)設(shè)備等的導(dǎo)航性能測(cè)試提供真實(shí)環(huán)境模擬。在海洋場(chǎng)景下,模擬器考慮到開(kāi)闊水域中信號(hào)傳播相對(duì)穩(wěn)定但受電離層和對(duì)流層影響較大的特點(diǎn),結(jié)合海洋氣象數(shù)據(jù)模擬信號(hào)變化,滿(mǎn)足船舶導(dǎo)航系統(tǒng)的測(cè)試需求。使用芯片研發(fā)GNSS模擬器能夠帶來(lái)多方面的好處,明顯提升芯片研發(fā)的效率和質(zhì)量。
在多系統(tǒng)協(xié)同工作的趨勢(shì)下,GNSS 模擬器具備良好的系統(tǒng)兼容性。它能同時(shí)模擬多個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)的信號(hào),如 GPS、北斗、GLONASS 和 Galileo 等,并且可根據(jù)用戶(hù)需求,靈活設(shè)置各衛(wèi)星系統(tǒng)信號(hào)的比例與組合方式。在模擬過(guò)程中,能有效處理不同衛(wèi)星系統(tǒng)間的時(shí)間同步問(wèn)題,通過(guò)內(nèi)部的時(shí)間轉(zhuǎn)換機(jī)制,確保不同系統(tǒng)信號(hào)在時(shí)間上精細(xì)匹配,真實(shí)模擬多衛(wèi)星系統(tǒng)聯(lián)合定位的場(chǎng)景,為支持多系統(tǒng)融合的 GNSS 接收機(jī)研發(fā)與測(cè)試提供了有力工具,適應(yīng)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)多元化發(fā)展的需求。使用車(chē)載式GNSS模擬器能夠帶來(lái)多方面的好處,明顯提升車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)的測(cè)試質(zhì)量和開(kāi)發(fā)效率。高性能GNSS模擬器無(wú)線測(cè)試
GNSS 衛(wèi)星信號(hào)模擬器調(diào)整信號(hào)相位,模擬信號(hào)干擾情況。高動(dòng)態(tài)GNSS模擬器圖片
便攜式GNSS模擬器可對(duì)各類(lèi)GNSS接收設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)的性能測(cè)試和功能驗(yàn)證。在GNSS接收設(shè)備的研發(fā)階段,研發(fā)人員需要了解設(shè)備在各種信號(hào)條件下的表現(xiàn),該設(shè)備能模擬從強(qiáng)信號(hào)到弱信號(hào)的漸變過(guò)程,以及不同頻段的衛(wèi)星信號(hào),幫助研發(fā)人員檢測(cè)設(shè)備的接收靈敏度,看其在微弱信號(hào)下能否穩(wěn)定工作;在生產(chǎn)環(huán)節(jié),通過(guò)模擬不同精度要求的信號(hào),可檢驗(yàn)設(shè)備的定位精度是否符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn);在質(zhì)檢環(huán)節(jié),模擬強(qiáng)電磁干擾、信號(hào)突然中斷等極端信號(hào)環(huán)境,能測(cè)試設(shè)備的抗干擾能力和信號(hào)重新捕獲能力等關(guān)鍵指標(biāo)。通過(guò)這些系統(tǒng)的測(cè)試,能夠多方面評(píng)估設(shè)備在各種復(fù)雜條件下的工作表現(xiàn),及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問(wèn)題并進(jìn)行改進(jìn),確保設(shè)備出廠時(shí)各項(xiàng)性能都能達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和使用要求。高動(dòng)態(tài)GNSS模擬器圖片