航空航天領(lǐng)域?qū)?dǎo)航精度和可靠性要求極高，GNSS 模擬器在此發(fā)揮著關(guān)鍵作用,。在飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)的研發(fā)與測試過程中,，模擬器模擬飛機(jī)在起飛、巡航,、降落等不同飛行階段所接收的衛(wèi)星信號,。例如，模擬飛機(jī)在進(jìn)近降落階段,，受機(jī)場周邊地形,、建筑物影響的信號變化情況，以此測試飛機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)能否精細(xì)引導(dǎo)飛機(jī)安全著陸,。對于衛(wèi)星發(fā)射任務(wù),，在衛(wèi)星發(fā)射前的地面測試階段,，GNSS 模擬器模擬衛(wèi)星在軌道上可能接收到的各類 GNSS 信號，對衛(wèi)星的導(dǎo)航定位模塊進(jìn)行多方面測試,，確保衛(wèi)星進(jìn)入太空后,，能夠利用 GNSS 信號準(zhǔn)確確定軌道和姿態(tài)，為航天任務(wù)的順利實(shí)施提供保障,。GNSS 信號模擬器模擬信號中斷場景,，測試接收機(jī)恢復(fù)能力。車載式GPS信號模擬器錄制回放

GNSS 接收器工作時(shí),，首要步驟是捕獲衛(wèi)星信號,。它通過搜索特定頻段，如 GPS 的 L1,、L2 頻段,，北斗的 B1、B2 頻段等,，識別出衛(wèi)星發(fā)射的偽隨機(jī)噪聲（PRN）碼,。一旦捕獲到信號，便進(jìn)入跟蹤階段,，持續(xù)鎖定衛(wèi)星信號，確保穩(wěn)定接收,。在解算環(huán)節(jié),，接收器利用接收到的多個(gè)衛(wèi)星信號的時(shí)間延遲，結(jié)合衛(wèi)星軌道信息,，運(yùn)用三角測量原理計(jì)算自身位置,。例如，通過測量信號從三顆衛(wèi)星傳播到接收器的時(shí)間差,，確定以衛(wèi)星為球心,、傳播距離為半徑的三個(gè)球面，其交點(diǎn)即為接收器位置,。同時(shí),，接收器還能根據(jù)信號頻率的多普勒頻移計(jì)算速度，依據(jù)時(shí)間信息實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步,。船載型GPS發(fā)生器錄制回放GNSS 模擬器模擬動(dòng)態(tài)場景,，測試接收機(jī)跟蹤性能。

在全球范圍內(nèi),，GNSS 模擬器市場競爭較為激烈,。國外有名廠商如思博倫（Spirent）、羅德與施瓦茨（R&S）憑借長期技術(shù)積累與品牌優(yōu)勢,，占據(jù)不錯(cuò)市場主導(dǎo)地位,。它們的產(chǎn)品在精度,、功能豐富度上表現(xiàn)不錯(cuò)，普遍應(yīng)用于軍方,、航天等關(guān)鍵領(lǐng)域,。國內(nèi)廠商近年來發(fā)展迅速，像北斗星通等企業(yè),，依托國內(nèi)北斗衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展機(jī)遇,，不斷推出具有性價(jià)比優(yōu)勢的產(chǎn)品，在中低端市場具有較強(qiáng)競爭力,，并且逐步向不錯(cuò)市場滲透,。此外，一些新興科技企業(yè)也在通過創(chuàng)新技術(shù),，如基于云計(jì)算的模擬器服務(wù)等,，試圖在市場中開辟新賽道。隨著市場需求不斷增長,，尤其是自動(dòng)駕駛,、物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域?qū)Ω呔榷ㄎ粶y試需求的爆發(fā)，各廠商不斷加大研發(fā)投入,，競爭將愈發(fā)激烈,，推動(dòng)產(chǎn)品持續(xù)升級。

GNSS 導(dǎo)航模擬器能夠創(chuàng)建豐富多樣的導(dǎo)航場景,。在城市環(huán)境模擬中,，它可精細(xì)模擬高樓林立導(dǎo)致的信號遮擋與多徑效應(yīng)，通過構(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)信號的復(fù)雜變化，助力優(yōu)化城市環(huán)境下的導(dǎo)航算法,。對于山區(qū)場景,，模擬器根據(jù)地形起伏模擬信號受山體阻擋、反射的情況,，為山區(qū)探險(xiǎn)設(shè)備,、森林防火監(jiān)測設(shè)備等的導(dǎo)航性能測試提供真實(shí)環(huán)境模擬。在海洋場景下,，模擬器考慮到開闊水域中信號傳播相對穩(wěn)定但受電離層和對流層影響較大的特點(diǎn),，結(jié)合海洋氣象數(shù)據(jù)模擬信號變化，滿足船舶導(dǎo)航系統(tǒng)的測試需求,。GNSS 軌跡模擬器生成循環(huán)軌跡,，適用于周期性運(yùn)動(dòng)場景模擬。

GNSS 模擬器可分為射頻（RF）模擬器和中頻（IF）模擬器,。射頻模擬器直接生成與真實(shí) GNSS 衛(wèi)星發(fā)射頻率相同的射頻信號,，通常涵蓋 GPS L1,、L2、L5 頻段,，以及北斗,、GLONASS 等其他系統(tǒng)對應(yīng)頻段。其優(yōu)勢在于能直接模擬衛(wèi)星信號在空中傳播后的真實(shí)狀態(tài),，無需接收機(jī)進(jìn)行額外的下變頻處理,，適用于對接收機(jī)前端射頻性能測試，如天線性能,、射頻濾波器效果評估等,。而中頻模擬器輸出的是經(jīng)過下變頻后的中頻信號，頻率一般在幾百兆赫茲以下,。這種類型便于進(jìn)行信號處理算法的測試與驗(yàn)證,，因?yàn)橹蓄l信號更易于被數(shù)字信號處理設(shè)備采集和分析，開發(fā)人員可專注于研究信號解算,、定位算法等重心功能,。GNSS 衛(wèi)星信號模擬器可調(diào)整信號強(qiáng)度，模擬不同距離下的信號接收,。LabSatgnss衛(wèi)星信號模擬器錄制回放

GPS 衛(wèi)星信號模擬器模擬多路徑干擾,，檢測接收機(jī)抗干擾能力。車載式GPS信號模擬器錄制回放

信號輸出與校準(zhǔn)環(huán)節(jié)：經(jīng)過一系列復(fù)雜模擬過程生成的 GNSS 信號,，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，可連接到接收機(jī)的天線接口,。在輸出信號之前,，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源,，對模擬器生成信號的頻率,、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比，校準(zhǔn)信號的頻率準(zhǔn)確性,；通過功率計(jì)測量,，校準(zhǔn)信號的幅度精度。確保輸出的 GNSS 信號在各個(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給 GNSS 接收機(jī),，保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性,。車載式GPS信號模擬器錄制回放