基礎(chǔ)型 GNSS 模擬器功能相對(duì)簡(jiǎn)單，主要能夠模擬衛(wèi)星信號(hào)的基本特征，如生成固定數(shù)量衛(wèi)星的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，可進(jìn)行簡(jiǎn)單的信號(hào)強(qiáng)度調(diào)節(jié)。它適用于初學(xué)者對(duì) GNSS 接收機(jī)基本功能的初步測(cè)試，以及一些對(duì)信號(hào)模擬要求不高的基礎(chǔ)教學(xué)場(chǎng)景。高級(jí)型 GNSS 模擬器則具備豐富的功能，除了模擬常規(guī)信號(hào)外，還能精確模擬復(fù)雜的信號(hào)環(huán)境，如多徑效應(yīng)、信號(hào)干擾等。它可設(shè)置多種動(dòng)態(tài)場(chǎng)景，對(duì)接收機(jī)的抗干擾能力、動(dòng)態(tài)性能等進(jìn)行多方面測(cè)試，常用于專業(yè)的科研項(xiàng)目以及不錯(cuò)產(chǎn)品的研發(fā)測(cè)試。GPS 發(fā)生器生成穩(wěn)定 GPS 信號(hào)，為基礎(chǔ)定位應(yīng)用提供支持。航空GPS導(dǎo)航模擬器

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(hào)，通常涵蓋 GPS L1、L2、L5 頻段，以及北斗、GLONASS 等其他系統(tǒng)對(duì)應(yīng)頻段。其優(yōu)勢(shì)在于能直接模擬衛(wèi)星信號(hào)在空中傳播后的真實(shí)狀態(tài)，無(wú)需接收機(jī)進(jìn)行額外的下變頻處理，適用于對(duì)接收機(jī)前端射頻性能測(cè)試，如天線性能、射頻濾波器效果評(píng)估等。而中頻模擬器輸出的是經(jīng)過下變頻后的中頻信號(hào)，頻率一般在幾百兆赫茲以下。這種類型便于進(jìn)行信號(hào)處理算法的測(cè)試與驗(yàn)證，因?yàn)橹蓄l信號(hào)更易于被數(shù)字信號(hào)處理設(shè)備采集和分析，開發(fā)人員可專注于研究信號(hào)解算、定位算法等重心功能。航空GPS導(dǎo)航模擬器GPS 導(dǎo)航模擬器模擬越野路況，提升戶外導(dǎo)航體驗(yàn)。

GPS 軌跡模擬器通過模擬衛(wèi)星信號(hào)與接收機(jī)之間的交互來(lái)生成軌跡數(shù)據(jù)。它首先依據(jù)預(yù)設(shè)的地理位置信息和運(yùn)動(dòng)參數(shù)，如起點(diǎn)坐標(biāo)、終點(diǎn)坐標(biāo)、行進(jìn)速度、加速度等，構(gòu)建一個(gè)虛擬的運(yùn)動(dòng)模型。利用衛(wèi)星定位原理，將運(yùn)動(dòng)過程離散化為一系列時(shí)間節(jié)點(diǎn)，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上根據(jù)模型計(jì)算出對(duì)應(yīng)的模擬 GPS 坐標(biāo)。例如，以勻加速直線運(yùn)動(dòng)為例，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式計(jì)算不同時(shí)刻物體所在位置，轉(zhuǎn)化為經(jīng)緯度坐標(biāo)。這些坐標(biāo)信息按照 GPS 數(shù)據(jù)格式進(jìn)行編碼，生成模擬的 GPS 軌跡數(shù)據(jù)，如同真實(shí)的 GPS 接收機(jī)在該運(yùn)動(dòng)過程中接收到并記錄的數(shù)據(jù)一樣，為后續(xù)分析和應(yīng)用提供基礎(chǔ)。

信號(hào)生成基礎(chǔ)：GNSS 信號(hào)模擬器首要任務(wù)是生成基礎(chǔ)信號(hào)。它基于精確的數(shù)學(xué)算法，模擬衛(wèi)星在太空中的運(yùn)動(dòng)軌跡。以 GPS 系統(tǒng)為例，依據(jù)開普勒定律等軌道力學(xué)知識(shí)，計(jì)算出衛(wèi)星在不同時(shí)刻的精確位置。同時(shí)，內(nèi)置高精度時(shí)鐘模型，模擬衛(wèi)星攜帶的原子鐘信號(hào)。通過這些復(fù)雜的運(yùn)算，得到每個(gè)衛(wèi)星對(duì)應(yīng)的偽隨機(jī)噪聲（PRN）碼序列起始點(diǎn)。這些 PRN 碼如同衛(wèi)星的獨(dú)特 “指紋”，每個(gè)衛(wèi)星都有專屬序列。將衛(wèi)星位置信息、時(shí)鐘信息與 PRN 碼信息相結(jié)合，利用數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）生成較初的數(shù)字基帶信號(hào)，為后續(xù)模擬真實(shí)衛(wèi)星信號(hào)奠定基礎(chǔ)。GNSS 衛(wèi)星模擬器模擬衛(wèi)星在軌運(yùn)行，輔助航天導(dǎo)航技術(shù)研究。

在科研領(lǐng)域，GNSS 模擬器為眾多研究提供有力支持。在地球物理學(xué)研究中，利用模擬器可模擬不同地球物理?xiàng)l件下的衛(wèi)星信號(hào)，研究電離層、對(duì)流層變化對(duì)信號(hào)傳播的影響，助力深入了解地球大氣結(jié)構(gòu)與動(dòng)力學(xué)。在天文學(xué)研究中，通過模擬衛(wèi)星信號(hào)在星際空間的傳播，探索信號(hào)受太陽(yáng)風(fēng)、引力場(chǎng)等因素干擾情況，為星際導(dǎo)航研究提供數(shù)據(jù)支撐。在新型定位算法研究方面，科研人員借助模擬器生成大量不同場(chǎng)景的衛(wèi)星信號(hào)數(shù)據(jù)，用于訓(xùn)練和驗(yàn)證新算法，如基于深度學(xué)習(xí)的定位算法，以提升定位精度和抗干擾能力。GNSS 模擬器還為量子導(dǎo)航等前沿研究提供了地面測(cè)試平臺(tái)，模擬量子態(tài)下衛(wèi)星信號(hào)接收與處理，推動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。GNSS 軌跡模擬器生成循環(huán)軌跡，適用于周期性運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景模擬。LabSatgnss導(dǎo)航模擬器錄制回放

GPS 模擬器模擬真實(shí) GPS 信號(hào)環(huán)境，用于測(cè)試定位設(shè)備性能。航空GPS導(dǎo)航模擬器

在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，車載 GNSS 接收器為車輛提供實(shí)時(shí)導(dǎo)航，引導(dǎo)駕駛員規(guī)劃較優(yōu)路線，避免擁堵。航海中，船舶依靠 GNSS 接收器確定航向與位置，保障航行安全。航空方面，飛機(jī)利用高精度 GNSS 接收器輔助導(dǎo)航，提高飛行精度與安全性。在戶外運(yùn)動(dòng)中，徒步旅行者、登山愛好者借助手持 GNSS 接收器了解自身位置與行進(jìn)方向，防止迷路。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，農(nóng)用機(jī)械配備 GNSS 接收器實(shí)現(xiàn)精細(xì)作業(yè)，如自動(dòng)駕駛拖拉機(jī)依據(jù)定位信息精確播種、施肥，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率與資源利用率。此外，物流行業(yè)利用 GNSS 接收器實(shí)時(shí)跟蹤貨物運(yùn)輸位置，優(yōu)化物流配送管理。航空GPS導(dǎo)航模擬器