國外對模擬器技術(shù)的研究起步較早,技術(shù)比較成 熟,所研制的模擬器不僅可以模擬L1、L2頻率上的C/A 碼和P 碼信號,還可以模擬GPS 現(xiàn)代化之后的L1C、 L2C、L5C民用信號和L1M、L2M軍碼信號[6],部分產(chǎn)品還 可以模擬GLONASS系統(tǒng)的頻分多址(FDMA)調(diào)制信號 和Galileo系統(tǒng)的二進(jìn)制偏移載波(BOC)調(diào)制信號,甚至 還可模擬差分信號和姿態(tài)測量信號等[7]。國內(nèi)對衛(wèi)星導(dǎo) 航信號模擬器的研究起步較晚,再加上國外對模擬器技 術(shù)的封鎖,技術(shù)上與國外還有一定差距,近年隨著我國 BDS系統(tǒng)的穩(wěn)步建設(shè),國內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)得到了長足的 發(fā)展,不少科研單位和公司展開了對導(dǎo)航信號模擬器的 研究,部分公司已經(jīng)推出了成熟的市場化產(chǎn)品[8]。 國外目前有多個廠家提供多個系列的導(dǎo)航信號模 擬器產(chǎn)品,如英國Spirent公司的GSS系列模擬器[7]、美國 CAST公司的1000,2000,5000系列模擬器[9]和德國IFEN 公司的NCS系列模擬器[10]等。這里主要介紹Spirent公 司的GSS系列導(dǎo)航信號模擬器,來說明當(dāng)前國際上高端 導(dǎo)航信號模擬器發(fā)展的新水平。GSS9000 是Spirent 公司新推出的導(dǎo)航信號模擬器,由信號發(fā)生器和運(yùn)行SimGEN 軟件的計(jì)算機(jī)組成[7]。GSS9000 系統(tǒng)采用模塊 化設(shè)計(jì),可以在單個信號發(fā)生器內(nèi)支持一個或多個射頻 通道單元,每個射頻通道單元一般支持16 個衛(wèi)星通 道。如果需要更多的信號輸出,可以用多個射頻通道單 元組成一個信號發(fā)生器。SimGEN 是Spirent 公司研制 的功能強(qiáng)大的數(shù)學(xué)仿真軟件,它的標(biāo)準(zhǔn)功能包括模擬大 氣效應(yīng)、多路徑反射、地形障礙、天線增益及相位方向 圖、差分改正數(shù)據(jù)及車輛/航空/航海/航天載體的軌跡生 成和完備的誤差生成等[11]。SimGEN 軟件實(shí)時工作,根 據(jù)用戶設(shè)定的場景生成相應(yīng)的配置參數(shù),驅(qū)動信號發(fā)生 器生成衛(wèi)星導(dǎo)航信號。GSS9000 的模塊化設(shè)計(jì)可以支 持接收機(jī)測試的不同需求,而且GSS9000還可通過擴(kuò)展 配置,以支持GPS、Galileo、GLONASS 和SBAS 甚至BDS 的復(fù)合信號以滿足用戶測試的需求。
國內(nèi)對模擬器技術(shù)的研究主要集中在高校、科研院 所和部分公司,如北京航空航天大學(xué)、中電54所、東方 聯(lián)星、深圳市中冀聯(lián)合技術(shù)股份有限公司 等, 這里主要介紹中冀聯(lián)合衛(wèi)星導(dǎo)航信號模擬器,以說 明國內(nèi)模擬器技術(shù)的發(fā)展水平。中冀聯(lián)合的 GNSS-5000B 多星座導(dǎo)航信號模擬器可模擬北斗一/二代、 GPS、GLONASS和Galileo四個導(dǎo)航系統(tǒng)的衛(wèi)星信號,每 頻點(diǎn)一般支持16個衛(wèi)星通道,通過復(fù)用的方式,每頻點(diǎn) 還可支持1~4 路的多徑通道,通過選配組件升級, 還可支持干擾信號生成和慣導(dǎo)仿真功能[8]。該 模擬器配套的閉環(huán)評估軟件支持接收機(jī)與模擬器的閉 環(huán)評估測試,可用于導(dǎo)航終端設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)、測試、 驗(yàn)收和檢驗(yàn)等。