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(guò)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)。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。理工雷科GPS軌跡模擬器錄制回放

多衛(wèi)星信號(hào)模擬整合：現(xiàn)實(shí)中的 GNSS 接收機(jī)同時(shí)接收多顆衛(wèi)星的信號(hào)，所以模擬器需要模擬多衛(wèi)星信號(hào)場(chǎng)景。它依據(jù)不同衛(wèi)星的軌道參數(shù)，分別生成每顆衛(wèi)星的信號(hào)。這些衛(wèi)星信號(hào)在時(shí)間和空間上都有特定的關(guān)系。例如，在某一時(shí)刻，不同衛(wèi)星處于不同的軌道位置，它們發(fā)射的信號(hào)到達(dá)地面接收機(jī)的時(shí)間和強(qiáng)度也不同。模擬器通過(guò)精確控制每顆衛(wèi)星信號(hào)的生成時(shí)間、傳播延遲和信號(hào)強(qiáng)度，將多顆衛(wèi)星的信號(hào)進(jìn)行整合。使得輸出的多衛(wèi)星信號(hào)組合能夠準(zhǔn)確反映真實(shí) GNSS 系統(tǒng)中多顆衛(wèi)星信號(hào)同時(shí)傳播到接收機(jī)的情況，為接收機(jī)提供接近真實(shí)環(huán)境的多衛(wèi)星信號(hào)輸入。車載式gnss發(fā)生器GPS 發(fā)生器小型化設(shè)計(jì)，便于攜帶與移動(dòng)應(yīng)用。

動(dòng)態(tài)場(chǎng)景模擬機(jī)制：為了測(cè)試 GNSS 接收機(jī)在不同運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景下的性能，信號(hào)模擬器具備動(dòng)態(tài)場(chǎng)景模擬能力。對(duì)于移動(dòng)的接收機(jī)，如汽車、飛機(jī)等，模擬器模擬其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)信號(hào)的影響。它根據(jù)設(shè)定的運(yùn)動(dòng)軌跡，如直線加速、圓周運(yùn)動(dòng)、復(fù)雜的飛行航線等，實(shí)時(shí)計(jì)算接收機(jī)與衛(wèi)星之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度和距離變化。根據(jù)多普勒效應(yīng)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度會(huì)導(dǎo)致接收信號(hào)的頻率發(fā)生偏移，模擬器相應(yīng)地調(diào)整衛(wèi)星信號(hào)的頻率。同時(shí)，根據(jù)距離變化調(diào)整信號(hào)傳播延遲，使得模擬信號(hào)能夠真實(shí)反映接收機(jī)在動(dòng)態(tài)場(chǎng)景中接收到的 GNSS 信號(hào)特征，滿足對(duì)接收機(jī)動(dòng)態(tài)性能測(cè)試的需求。

按用途劃分，消費(fèi)級(jí) GNSS 接收器普遍應(yīng)用于智能手機(jī)、車載導(dǎo)航儀等設(shè)備。這類接收器成本較低，定位精度一般在 5 - 10 米，能滿足日常出行導(dǎo)航需求。專業(yè)級(jí)接收器常用于測(cè)繪、地質(zhì)勘探等領(lǐng)域，其定位精度可達(dá)厘米級(jí)甚至毫米級(jí)，配備高性能天線與信號(hào)處理芯片，可在復(fù)雜環(huán)境下穩(wěn)定工作。從接收信號(hào)類型看，單頻接收器接收單一頻率信號(hào)，成本低但受電離層影響大；雙頻或多頻接收器能接收多個(gè)頻率信號(hào)，通過(guò)對(duì)比不同頻率信號(hào)的傳播延遲，有效校正電離層誤差，提高定位精度，常用于對(duì)精度要求嚴(yán)苛的應(yīng)用場(chǎng)景。GPS 模擬器模擬高速移動(dòng)場(chǎng)景，測(cè)試定位設(shè)備動(dòng)態(tài)性能。

：實(shí)現(xiàn) GPS 軌跡模擬器涉及多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。在算法方面，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)算法精確計(jì)算軌跡坐標(biāo)，結(jié)合地圖投影算法將地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為屏幕坐標(biāo)以便可視化展示。圖形渲染技術(shù)用于在地圖上直觀呈現(xiàn)軌跡，通過(guò)優(yōu)化渲染算法提高繪制效率和圖形質(zhì)量。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理技術(shù)也不可或缺，高效存儲(chǔ)大量模擬軌跡數(shù)據(jù)，并能快速檢索和調(diào)用，為數(shù)據(jù)分析和多場(chǎng)景模擬提供保障。同時(shí)，與真實(shí) GPS 信號(hào)相似性的模擬技術(shù)，使生成的軌跡數(shù)據(jù)在信號(hào)特征上更接近真實(shí)情況，提高模擬的可靠性。GNSS 接收器優(yōu)化天線設(shè)計(jì)，增強(qiáng)信號(hào)接收能力。欺騙干擾GPS仿真模擬器

GNSS 衛(wèi)星模擬器模擬衛(wèi)星軌道攝動(dòng)，研究軌道變化影響。理工雷科GPS軌跡模擬器錄制回放

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。理工雷科GPS軌跡模擬器錄制回放