航空航天領域對導航精度和可靠性要求極高，GNSS 模擬器在此發揮著關鍵作用。在飛機導航系統的研發與測試過程中，模擬器模擬飛機在起飛、巡航、降落等不同飛行階段所接收的衛星信號。例如，模擬飛機在進近降落階段，受機場周邊地形、建筑物影響的信號變化情況，以此測試飛機導航系統能否精細引導飛機安全著陸。對于衛星發射任務，在衛星發射前的地面測試階段，GNSS 模擬器模擬衛星在軌道上可能接收到的各類 GNSS 信號，對衛星的導航定位模塊進行多方面測試，確保衛星進入太空后，能夠利用 GNSS 信號準確確定軌道和姿態，為航天任務的順利實施提供保障。GNSS 信號模擬器模擬信號中斷場景，測試接收機恢復能力。車載式GPS信號模擬器錄制回放

GNSS 接收器工作時，首要步驟是捕獲衛星信號。它通過搜索特定頻段，如 GPS 的 L1、L2 頻段，北斗的 B1、B2 頻段等，識別出衛星發射的偽隨機噪聲（PRN）碼。一旦捕獲到信號，便進入跟蹤階段，持續鎖定衛星信號，確保穩定接收。在解算環節，接收器利用接收到的多個衛星信號的時間延遲，結合衛星軌道信息，運用三角測量原理計算自身位置。例如，通過測量信號從三顆衛星傳播到接收器的時間差，確定以衛星為球心、傳播距離為半徑的三個球面，其交點即為接收器位置。同時，接收器還能根據信號頻率的多普勒頻移計算速度，依據時間信息實現時鐘同步。船載型GPS發生器錄制回放GNSS 模擬器模擬動態場景，測試接收機跟蹤性能。

在全球范圍內，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）憑借長期技術積累與品牌優勢，占據不錯市場主導地位。它們的產品在精度、功能豐富度上表現不錯，普遍應用于軍方、航天等關鍵領域。國內廠商近年來發展迅速，像北斗星通等企業，依托國內北斗衛星系統發展機遇，不斷推出具有性價比優勢的產品，在中低端市場具有較強競爭力，并且逐步向不錯市場滲透。此外，一些新興科技企業也在通過創新技術，如基于云計算的模擬器服務等，試圖在市場中開辟新賽道。隨著市場需求不斷增長，尤其是自動駕駛、物聯網等新興領域對高精度定位測試需求的爆發，各廠商不斷加大研發投入，競爭將愈發激烈，推動產品持續升級。

GNSS 導航模擬器能夠創建豐富多樣的導航場景。在城市環境模擬中，它可精細模擬高樓林立導致的信號遮擋與多徑效應，通過構建詳細的城市三維地圖，依據建筑物布局計算信號傳播路徑，讓接收機體驗到在城市街道中定位時信號的復雜變化，助力優化城市環境下的導航算法。對于山區場景，模擬器根據地形起伏模擬信號受山體阻擋、反射的情況，為山區探險設備、森林防火監測設備等的導航性能測試提供真實環境模擬。在海洋場景下，模擬器考慮到開闊水域中信號傳播相對穩定但受電離層和對流層影響較大的特點，結合海洋氣象數據模擬信號變化，滿足船舶導航系統的測試需求。GNSS 軌跡模擬器生成循環軌跡，適用于周期性運動場景模擬。

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 GNSS 衛星發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 等其他系統對應頻段。其優勢在于能直接模擬衛星信號在空中傳播后的真實狀態，無需接收機進行額外的下變頻處理，適用于對接收機前端射頻性能測試，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。這種類型便于進行信號處理算法的測試與驗證，因為中頻信號更易于被數字信號處理設備采集和分析，開發人員可專注于研究信號解算、定位算法等重心功能。GNSS 衛星信號模擬器可調整信號強度，模擬不同距離下的信號接收。LabSatgnss衛星信號模擬器錄制回放

GPS 衛星信號模擬器模擬多路徑干擾，檢測接收機抗干擾能力。車載式GPS信號模擬器錄制回放

信號輸出與校準環節：經過一系列復雜模擬過程生成的 GNSS 信號，較終要通過特定接口輸出給接收機。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，可連接到接收機的天線接口。在輸出信號之前，需要進行校準操作。校準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、相位等參數進行精確測量和調整。例如，通過與原子鐘參考源對比，校準信號的頻率準確性；通過功率計測量，校準信號的幅度精度。確保輸出的 GNSS 信號在各個參數上都符合高精度的標準，以提供可靠的測試信號給 GNSS 接收機，保證測試結果的準確性和可靠性。車載式GPS信號模擬器錄制回放