如果您正在開發(fā)依賴GPS等衛(wèi)星信號的任何設(shè)備，您一定需要確保它的性能可以滿足其既定任務(wù)的要求。但如何才能確定您已經(jīng)做好準(zhǔn)備，能夠在設(shè)備投放市場之前滿足真實世界的需求呢？您需要使用GPS信號發(fā)生器執(zhí)行適當(dāng)?shù)臏y試。

由于缺乏實際的天空信號，實驗室測試便具備了極端的重要性，尤其是當(dāng)某些衛(wèi)星尚未發(fā)射之時。 衛(wèi)星跟蹤將成為具備GPS能力的設(shè)備取得成功的關(guān)鍵。如果未能對這一方面開展正確的測試，您的設(shè)備剛一進入市場便可能以失敗收場。

GNSS/GPS模擬：一般原理GNSS即全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)，是提供全球覆蓋的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)名稱。該術(shù)語涵蓋了GPS、GLONASS、GALILEO、BEIDOU和其它區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

在GNSS出現(xiàn)之初，就有兩種可用于測試導(dǎo)航系統(tǒng)的替代方案：現(xiàn)場測試和實驗室模擬。今天，最佳慣例要求多數(shù)測試需在受控、可重復(fù)性的安全實驗室條件下執(zhí)行。這樣不僅可以測試正常條件，還可以對極度惡劣的條件進行測試，包括測試性能的真實和理論極限。此外，這種做法還可以實現(xiàn)目前尚未推入使用或缺乏完整星群的接收機開發(fā)工作。

現(xiàn)實世界的真實天空測試存在巨大的缺陷，因為從本質(zhì)上真實天空測試已經(jīng)將受控測試排除在外。經(jīng)過總結(jié)，與采用真實GNSS星群的真實天空測試相比，GNSS模擬器測試的優(yōu)勢如下表所示：
1、采用實際GNSS星群的真實測試
2、對星群信號無控制
3、對環(huán)境條件的控制有限
4、總是在變化的條件導(dǎo)致測試無法重復(fù)
5、會遭受調(diào)頻和雷達等的意外干擾
6、多余的信號多徑和遮擋
7、無法使用GNSS星群錯誤執(zhí)行測試
8、現(xiàn)場測試和車輛試驗成本高昂
9、受制于GNSS星群的可用信號
10、競爭者可以監(jiān)視現(xiàn)場測試
11、采用GNSS模擬器的實驗室測試 
12、可完全控制星群信號 
13、可完全控制環(huán)境條件 
14、完全可重復(fù) 
15、無多余的干擾信號 
16、無多余的信號效應(yīng) 
17、使用GNSS星群錯誤可輕松測試各類場景 
18、實驗室中的測試成本效益更高 
19、可測試現(xiàn)有和未來的GNSS信號 
20、測試可以安全的在實驗室中執(zhí)行 
21、執(zhí)行GPS模擬器測試 

定義：定義階段是使用模擬器的控制軟件設(shè)定所需的測試參數(shù)。在此階段中，您需要：了解待測接收機的用途及其運行環(huán)境。
確定您需要執(zhí)行的測試。了解如何將接收機連接至模擬器，以便保持適當(dāng)?shù)腞F條件。

運行時：在運行時階段中，該場景將會運行，而模擬器硬件將產(chǎn)生所需的RF信號。在此階段中，您需要：
觀察被測接收機并對模擬器進行必要的操控。

GPS信號發(fā)生器的功能
可以為GPS接收機和依賴GPS的系統(tǒng)提供有效且高效的測試手段。GPS模擬器能夠為車輛和衛(wèi)星運動、信號特征、大氣和其它效應(yīng)建立模型，仿真出GPS接收機在運動平臺上的環(huán)境，使該接收機能夠根據(jù)測試場景的參數(shù)實際執(zhí)行導(dǎo)航。GPS接收機處理模擬信號的方式與處理實際GPS衛(wèi)星信號的方式完全相同。 

與使用真實環(huán)境中的實際GPS信號相比，我們的GPS模擬器可以提供出色的測試替代方案。與真實天空測試不同的是，使用模擬器執(zhí)行的測試可以為模擬衛(wèi)星信號和模擬的環(huán)境條件施加完全的控制。利用GPS模擬器，測試人員可以輕松的生成并運行多種不同的測試場景，實現(xiàn)不同類型的測試，并且可以完全控制如下內(nèi)容：

日期、時間和位置。模擬器可以生成任意位置和時間的GPS星群信號。全世界任意地點或太空中的場景，以及過去、現(xiàn)在和未來的時間，都可以接受測試，而且測試人員完全無需離開實驗室。
車輛運動。模擬器可以為包含GPS接收機的載具建立運動模型，例如飛機、船舶、航天器或地面車輛。包含載具動態(tài)的場景，涵蓋世界上任意地點不同的路線和軌跡，都可以接受測試，而且根本無需實際移動被測的設(shè)備。
環(huán)境條件。模擬器可為影響GPS接收機性能的效應(yīng)建立模型，例如大氣條件、阻擋、多徑反射、天線特性和干擾信號等。這些效應(yīng)的各種組合和不同水平也都可以在同樣的受控實驗室環(huán)境中得到測試。

 
為什么要使用GPS模擬器？
當(dāng)您在考慮一種完全運營的GNSS系統(tǒng)時，例如GPS，您很容易會認(rèn)為測試接收要時只需連接至一個適合的天線，將天線放在最近的窗口，或者車輛或建筑物的頂上就可以檢查接收機是否能夠使用接收到的GNSS信號來實現(xiàn)定位、跟蹤和導(dǎo)航。從某種程度上來說，這種想法是可以接受的。這種方法，即在本文中被稱為"真實天空"測試，確實可以驗證接收機的基本RF和處理線路是否具備基礎(chǔ)的工作能力。
然而，我們感興趣的是測試，而不僅僅是檢查是否能夠運行。因此，真實天空只適用于簡單的運行檢查，確認(rèn)在存在真實的損傷時機是否能夠成功運行，但在產(chǎn)品的概念規(guī)劃、設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)和集成生命周期中，我們卻無法依賴它來執(zhí)行測試。使用真實世界中的信號確實是確認(rèn)存在真實損傷或真實運行挑戰(zhàn)時接收機性能的最簡單方式。記錄與回放系統(tǒng)能夠為GNSS模擬器的能力提供補充，將真實世界環(huán)境完整的"豐富性"捕捉下來，并在實驗室中加以回放。

模擬器的優(yōu)勢：通過使用衛(wèi)星模擬器，衛(wèi)星時鐘是不存在錯誤的，除非您希望它存在，而且無論是存在還是不存在，您都可以準(zhǔn)確地了解它們并且在已知的時間予以實施。