GNSS 模擬器通過生成模擬的衛(wèi)星信號(hào)來仿真真實(shí)的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)環(huán)境。其重心在于依據(jù)衛(wèi)星軌道模型,、信號(hào)傳播模型等數(shù)學(xué)模型，精確計(jì)算衛(wèi)星在不同時(shí)刻的位置及信號(hào)特征。在計(jì)算出衛(wèi)星位置后,，模擬器會(huì)按照特定的編碼方式,，如 GPS 的 C/A 碼或更復(fù)雜的加密碼,，對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,，以模擬衛(wèi)星發(fā)射的實(shí)際信號(hào)。這些模擬信號(hào)經(jīng)放大,、濾波等處理后,，可輸出至接收設(shè)備。無論是用于測(cè)試 GNSS 接收機(jī)在開闊天空下的定位精度,，還是模擬在城市峽谷,、森林等復(fù)雜環(huán)境中的信號(hào)接收情況，GNSS 模擬器都能通過靈活設(shè)置參數(shù),，為接收機(jī)提供逼真的測(cè)試信號(hào),，幫助工程師深入了解接收機(jī)性能。GPS 衛(wèi)星模擬器模擬衛(wèi)星姿態(tài)變化,，影響信號(hào)發(fā)射方向,。LabSatGNSS接收器

定位精度是 GNSS 接收器的重心性能指標(biāo)。民用接收器精度通常在數(shù)米范圍,，而采用差分定位技術(shù)的專業(yè)接收器精度可大幅提升,。例如，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)（RTK）差分技術(shù)能使定位精度達(dá)厘米級(jí),。靈敏度決定接收器接收微弱信號(hào)的能力,，高靈敏度接收器可在信號(hào)受遮擋或干擾環(huán)境下正常工作，如在城市高樓間或室內(nèi)部分場(chǎng)景。更新率表示接收器每秒輸出定位信息的次數(shù),，高更新率（如 10Hz 以上）適用于高速移動(dòng)目標(biāo),，能及時(shí)反饋位置變化，確保動(dòng)態(tài)定位的準(zhǔn)確性,。功耗也是重要指標(biāo),，對(duì)于依賴電池供電的便攜式設(shè)備，低功耗接收器可延長(zhǎng)設(shè)備續(xù)航時(shí)間,。室內(nèi)GPS發(fā)生器GPS 軌跡模擬器導(dǎo)入地圖數(shù)據(jù),，生成真實(shí)場(chǎng)景軌跡。

除了基礎(chǔ)的導(dǎo)航信號(hào)模擬,，GNSS 導(dǎo)航模擬器還具備多種拓展功能,。一些模擬器支持多系統(tǒng)聯(lián)合模擬，不能同時(shí)模擬 GPS,、北斗,、GLONASS 等多個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的信號(hào)，還能模擬不同系統(tǒng)信號(hào)之間的相互干擾與協(xié)同工作情況,，為多系統(tǒng)融合導(dǎo)航設(shè)備的研發(fā)提供多方面測(cè)試。部分模擬器具備信號(hào)干擾模擬功能,，可生成窄帶干擾,、寬帶干擾等多種干擾信號(hào)，與正常 GNSS 信號(hào)疊加,，測(cè)試接收機(jī)在干擾環(huán)境下的抗干擾能力與定位穩(wěn)定性,。此外，有的模擬器還能模擬時(shí)間同步信號(hào),，用于測(cè)試對(duì)時(shí)間精度要求極高的應(yīng)用場(chǎng)景,，如電力系統(tǒng)的時(shí)間同步設(shè)備。

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,。在模擬過程中，能有效處理不同衛(wèi)星系統(tǒng)間的時(shí)間同步問題,，通過內(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,。GNSS 模擬器模擬動(dòng)態(tài)場(chǎng)景，測(cè)試接收機(jī)跟蹤性能,。

豐富模擬軌跡類型呈現(xiàn)：GPS 軌跡模擬器能夠生成豐富多樣的模擬軌跡類型,。直線軌跡是基礎(chǔ)類型，用于簡(jiǎn)單的場(chǎng)景模擬,，如車輛在筆直公路上的行駛,。曲線軌跡則可模擬車輛轉(zhuǎn)彎、河流蜿蜒等情況,，通過設(shè)定曲率等參數(shù)精確生成,。循環(huán)軌跡常用于模擬一些周期性運(yùn)動(dòng)，像摩天輪的轉(zhuǎn)動(dòng),、列車在環(huán)形軌道上的運(yùn)行等,。不規(guī)則軌跡可模擬復(fù)雜的自然運(yùn)動(dòng)或受隨機(jī)因素影響的運(yùn)動(dòng)，比如野生動(dòng)物的遷徙路徑,、無人機(jī)在復(fù)雜環(huán)境中的飛行軌跡,，通過引入隨機(jī)噪聲等算法實(shí)現(xiàn)。GNSS 衛(wèi)星信號(hào)模擬器可調(diào)整信號(hào)強(qiáng)度,，模擬不同距離下的信號(hào)接收,。LabSatGNSS接收器

GPS 導(dǎo)航模擬器模擬校園導(dǎo)航場(chǎng)景，方便師生出行,。LabSatGNSS接收器

軟件定義 GNSS 模擬器主要依靠計(jì)算機(jī)軟件來生成 GNSS 信號(hào),。通過編寫復(fù)雜的算法，在計(jì)算機(jī)上模擬衛(wèi)星軌道,、信號(hào)調(diào)制,、傳播延遲等過程，然后利用數(shù)模轉(zhuǎn)換設(shè)備將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)輸出,。這種模擬器靈活性高,，易于升級(jí)和修改模擬算法，適合科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行新型信號(hào)體制研究或算法開發(fā),。硬件加速 GNSS 模擬器則采用特用的硬件芯片或電路來生成信號(hào),。這些硬件經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)，能快速處理大量信號(hào)計(jì)算任務(wù),，提高信號(hào)生成的速度與精度,，適用于對(duì)信號(hào)實(shí)時(shí)性要求高的應(yīng)用場(chǎng)景，如工業(yè)自動(dòng)化中的實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)測(cè)試,。LabSatGNSS接收器