一文讀懂GNSS6900：從衛(wèi)星信號(hào)模擬到工業(yè)測(cè)試的全流程解

GNSS6900 是一款衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)模擬器。它可模擬產(chǎn)生不同環(huán)境下導(dǎo)航接收機(jī)收到的衛(wèi)星信號(hào)，廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星導(dǎo)航相關(guān)的研發(fā)與測(cè)試領(lǐng)域。以下是從衛(wèi)星信號(hào)模擬到工業(yè)測(cè)試的全流程解析：

衛(wèi)星信號(hào)模擬流程

參數(shù)設(shè)置：

衛(wèi)星系統(tǒng)選擇：GNSS6900 具有衛(wèi)星選通功能，可從五種導(dǎo)航系統(tǒng)中選擇衛(wèi)星進(jìn)行任意組合搭配，包括美國(guó)的 GPS、俄羅斯的 GLONASS 等。

通道設(shè)置：它擁有多個(gè)信號(hào)產(chǎn)生通道，如 12 個(gè)通道用于產(chǎn)生 GPS 衛(wèi)星 L1 載波上的 C/A 碼信號(hào)，可同時(shí)模擬 12 顆 GPS 衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)；針對(duì)北斗系統(tǒng)，BD2 B1 有 16 個(gè)通道，可模擬 16 顆北斗 B1 衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)等。還能選擇特定通道產(chǎn)生信號(hào)，并設(shè)置每個(gè)通道信號(hào)強(qiáng)度。

信號(hào)衰減設(shè)置：用戶可單獨(dú)設(shè)置輸出的五種衛(wèi)星導(dǎo)航模擬信號(hào)的衰減量，以模擬不同距離或環(huán)境下信號(hào)的強(qiáng)弱變化。

運(yùn)動(dòng)軌跡設(shè)置：通過(guò)模擬器上位機(jī)，可自行設(shè)置接收機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡，也可載入典型運(yùn)動(dòng)軌跡，滿足不同測(cè)試場(chǎng)景需求。

信號(hào)生成與處理：

獲取相關(guān)信息：模擬器的接收模組獲取仿真時(shí)間、載體當(dāng)前坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)模型，以及 GNSS 衛(wèi)星的星歷信息和矯正信息。

確定可見衛(wèi)星與傳輸時(shí)間：處理模組根據(jù)上述信息及預(yù)設(shè)的截止仰角，確定仿真過(guò)程中的可見衛(wèi)星，并將衛(wèi)星和載體坐標(biāo)統(tǒng)一到同一坐標(biāo)系下，計(jì)算出衛(wèi)星與載體間距離，進(jìn)而得出信號(hào)傳輸時(shí)間，同時(shí)還會(huì)對(duì)傳輸時(shí)間進(jìn)行矯正，考慮地球自轉(zhuǎn)、對(duì)流層延遲等因素。

生成導(dǎo)航電文與調(diào)制信號(hào)：輸出模組根據(jù)星歷信息生成導(dǎo)航電文，并將導(dǎo)航電文和信號(hào)傳輸時(shí)間作為準(zhǔn)實(shí)時(shí)信號(hào)輸出，還會(huì)利用擴(kuò)頻碼和載波中頻對(duì)導(dǎo)航電文進(jìn)行調(diào)制，輸出中頻信號(hào)。

信號(hào)輸出：GNSS6900 具備射頻電纜接口和轉(zhuǎn)發(fā)天線接口，用戶可選擇無(wú)線模式或有線模式接收衛(wèi)星模擬信號(hào)，將生成的信號(hào)傳輸給待測(cè)設(shè)備。

工業(yè)測(cè)試流程

測(cè)試準(zhǔn)備：

設(shè)備連接：將 GNSS6900 模擬器與待測(cè)的導(dǎo)航接收機(jī)通過(guò)合適的接口（如射頻電纜或天線）進(jìn)行連接，確保連接穩(wěn)固，信號(hào)傳輸正常。

上位機(jī)配置：打開模擬器的上位機(jī)軟件，根據(jù)測(cè)試需求完成各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置，如選擇要模擬的衛(wèi)星系統(tǒng)、設(shè)置信號(hào)強(qiáng)度和衰減等，同時(shí)確認(rèn)模擬器實(shí)時(shí)狀態(tài)顯示功能正常，可實(shí)時(shí)監(jiān)控衛(wèi)關(guān)信息。

性能測(cè)試：

定位精度測(cè)試：設(shè)置不同的測(cè)試場(chǎng)景，如靜態(tài)場(chǎng)景下，固定接收機(jī)位置，讓模擬器生成相應(yīng)衛(wèi)星信號(hào)，接收機(jī)接收信號(hào)并解算位置，將解算結(jié)果與預(yù)設(shè)真實(shí)位置對(duì)比，多次測(cè)試后評(píng)估定位精度；動(dòng)態(tài)場(chǎng)景下，按照設(shè)定的運(yùn)動(dòng)軌跡，讓接收機(jī)在 “運(yùn)動(dòng)” 過(guò)程中接收信號(hào)定位，分析其在不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的定位精度。

靈敏度測(cè)試：逐漸降低模擬器輸出信號(hào)的強(qiáng)度，觀察接收機(jī)能夠正常接收并解算信號(hào)的比較低強(qiáng)度值，以此評(píng)估接收機(jī)的靈敏度，確定其在弱信號(hào)環(huán)境下的工作能力。

定位時(shí)間測(cè)試：?jiǎn)?dòng)接收機(jī)和模擬器，記錄從接收機(jī)開機(jī)到成功定位的時(shí)間，通過(guò)多次測(cè)試，取平均值等方式，評(píng)估接收機(jī)的定位時(shí)間性能，判斷其是否滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際應(yīng)用需求。

兼容性測(cè)試：

不同衛(wèi)星系統(tǒng)兼容性：利用 GNSS6900 的衛(wèi)星選通功能，依次模擬不同衛(wèi)星系統(tǒng)的信號(hào)，如單獨(dú)模擬 GPS、北斗等系統(tǒng)信號(hào)，以及多種系統(tǒng)信號(hào)組合，測(cè)試接收機(jī)對(duì)不同衛(wèi)星系統(tǒng)或組合的兼容情況，查看是否能正常接收和處理信號(hào)。

不同信號(hào)頻段兼容性：針對(duì)同一衛(wèi)星系統(tǒng)的不同頻段信號(hào)，如北斗系統(tǒng)的 B1、B2、B3 頻段，設(shè)置模擬器輸出相應(yīng)頻段信號(hào)，測(cè)試接收機(jī)對(duì)各頻段信號(hào)的接收和處理能力，確保其在不同頻段下都能穩(wěn)定工作。

抗干擾測(cè)試：

模擬干擾信號(hào)：通過(guò)模擬器或額外的干擾信號(hào)發(fā)生器，生成各種類型的干擾信號(hào)，如窄帶干擾、寬帶干擾等，與衛(wèi)星模擬信號(hào)同時(shí)輸出，逐漸增加干擾信號(hào)強(qiáng)度。

觀察接收機(jī)性能：觀察接收機(jī)在干擾環(huán)境下的工作狀態(tài)，如定位精度是否下降、是否出現(xiàn)信號(hào)丟失或錯(cuò)誤解算等情況，評(píng)估其抗干擾能力，分析接收機(jī)在復(fù)雜電磁環(huán)境下的可靠性。

測(cè)試結(jié)果分析與評(píng)估：將各項(xiàng)測(cè)試得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析，與接收機(jī)的技術(shù)指標(biāo)要求進(jìn)行對(duì)比，判斷其是否滿足設(shè)計(jì)要求和工業(yè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。若測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，可根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)和現(xiàn)象，分析原因，為接收機(jī)的優(yōu)化改進(jìn)提供依據(jù)，如針對(duì)定位精度不足問(wèn)題，可排查是信號(hào)模擬問(wèn)題還是接收機(jī)解算算法問(wèn)題等。