GPS北斗模拟器是用于卫星导航系统测试验证的专用设备,能够模拟GPS、北斗等卫星导航系统的信号环境,为接收机研发、生产及测试提供高精度仿真环境。其通过软件定义无线电技术或硬件模块组合,实现导航电文生成、伪码调制及载波调制等关键流程。设备动态生成导航电文,结合伪随机码与载波多普勒频移参数进行扩频调制,经数模转换后输出卫星射频信号。部分高d型号集成惯性导航仿真功能,可实现运动轨迹与导航信号的闭环同步。
一、准备工作
1.设备连接
电源连接:将模拟器主机接入DC 12V或适配电源,部分设备支持电池供电。
信号输出连接:
使用射频线(SMA或BNC接口)将模拟器的“RF OUT”端口连接至被测设备(DUT)的天线输入端。
建议中间加装衰减器(如20dB),防止信号过强损坏接收机。
控制连接:
通过USB或网线将模拟器连接到控制电脑。
部分设备自带触摸屏或键盘,可独立操作。
2.软件启动
打开控制电脑,运行配套的模拟器控制软件(如“GNSS Simulator Control Panel”或“WinIQSIM2”)。
确保软件能识别设备,状态显示为“Connected”或“Ready”。
二、基本操作流程
步骤1:选择导航系统
在软件界面中选择需要模拟的卫星系统:
GPS(L1 C/A,L2C,L5)
北斗BDS(B1I,B2I,B3I)
GLONASS(L1,L2)
Galileo(E1,E5a,E5b)
支持多系统联合仿真,提升定位精度和可用性。
步骤2:设置仿真时间与位置
起始时间:设置仿真开始的UTC时间(建议与当前时间一致或指定历史时间)。
起始位置:输入经纬高坐标(如:116.397°E,39.908°N,50m),或从地图上点击选取。
步骤3:配置运动轨迹
选择一种运动模式:
静态模式:设备固定不动,用于测试冷启动、定位精度。
预设轨迹:加载内置轨迹(如城市道路、高速公路、飞行航线)。
自定义轨迹:
在地图上绘制路径
导入KML、NMEA、CSV格式的轨迹文件
设置速度、加速度、航向等动态参数
步骤4:设置信号参数
输出功率:通常设置为-130dBm(相当于开阔天空信号强度),可调节以模拟弱信号环境。
通道数:设置模拟卫星数量(如GPS 12通道+北斗16通道)。
信号衰减:可单独设置各系统信号强度,模拟遮挡场景(如城市峡谷、隧道)。
天线配置:设置天线增益、极化方式(可选)。
步骤5:启动仿真
点击“Start”或“Play”按钮,模拟器开始发射信号。
观察软件界面中的卫星视图、DOP值、轨迹动画等实时状态。
被测设备应开始搜索卫星并输出定位信息。
三、高级功能操作(可选)
1.高动态仿真
设置加速度(±30 m/s²)、加加速度(jerk)、角速度等参数,模拟飞机机动、车辆急刹等场景。
2.干扰与欺骗信号测试(专业型号支持)
添加带内干扰(CW、噪声干扰)
模拟欺骗信号(Spoofing Attack),测试接收机抗欺骗能力
3.多设备同步与多天线仿真
支持多台模拟器同步输出,用于测试双天线定向、RTK差分定位等。
4.数据录制与回放
录制真实外场轨迹数据,在实验室中循环回放,实现“场景复现”。
四、停止与保存
点击“Stop”按钮停止信号输出。
保存当前配置文件(.cfg或.xml格式),便于下次快速调用。
导出测试日志、轨迹数据、定位误差报表,用于分析。