国内外卫星信号模拟器对比介绍

卫星信号模拟器适用于各类民用导航终端的研制、生产、测试和检定中。市面上的卫星模拟器主要分国产仪器设备和国外进口仪器，本文我们在探讨模拟器的功能特点及应用场景基础上主要对国产和进口的gps模拟器进行对比介绍。

关键词：卫星信号模拟器,GPS轨迹发生器,导航卫星模拟器

一、卫星信号模拟器是什么

卫星信号模拟器是一款可以模拟卫星信号的设备。是通过模拟GPS卫星导航信号，在一定的应用环境下形成一个准确仿真的卫星导航平台系统。

GNSS卫星信号模拟器可以模拟BD2、GPS、GLONASS卫星导航定位系统的导航信号，支持北斗一代、二代、三代任意频点和GPS L1、GLONASS G1频点等最多三频点组合的射频仿真信号输出。卫星模拟器可提供高精度的1PPS脉冲信号和10MHz输出，支持实时星历和外部星历参数输入，能满足各类BD2/GPS双模导航接收终端的测试需求。

二、卫星模拟器的应用场景介绍

如果您单位或实验室正在研发测试一款需要依赖GPS等卫星信号的设备。在投入市场之前您需要配置一款卫星信号模拟器完成部分重要的性能测试，以此确定其产品的性能可以满足市场需求符合设计初衷的技术指标。

在测试环节中往往由于缺乏实际的真实天空信号，实验室测试便具备了极端的重要性，尤其是当某些卫星尚未发射之时。卫星跟踪将成为具备GPS能力的设备取得成功的关键。如果未能对这一方面开展正确的测试，您的设备已经偏离了市场认可的方向。

卫星信号模拟器应该具备完整的民用信号支持能力，适用于各类民用导航终端的研制、生产、测试和检定。

卫星模拟器选配惯导仿真组件，可同时模拟卫星导航信号和惯导仿真信号，用于组合导航接收的研发、生成、检定。

卫星模拟器也可以选配测试评估软件系统，可对接收机的定位、测试、授时、灵敏度和首次定位时间等指标进行实时测试和报表生成，实现无人值守的自动化测试。

三、国外卫星信号模拟器介绍

3.1 英国Racelogic LabSat GNSS卫星信号模拟器

Racelogic LabSat
GNSS卫星信号模拟器，是英国一家公司研发的卫星信号模拟器、GPS模拟器、卫星信号GPS录制回放仪器、GNSS信号录制回放仪。

这款GPS模拟器包含 GLONASS、 BeiDou（北斗） 和Galileo ，可以记录和回放真实的GPS 射频信号，可完成大多数GNSS设备的测试。型号有Racelogic LabSat RT GNSS 实时信号模拟器，Racelogic LabSat 3 WIDEBAND录制回放模拟器，Racelogic LabSat 3 GNSS录制回放模拟器，Racelogic LabSat 航位推算导航系统，Racelogic SatGen GNSS信号仿真软件。

实时信号模拟器主要功能是将GPS的信号在很高的带宽下进行数字化存储到高速的插拔式SD卡或者硬盘。除了模拟卫星信号以外，该款设备因还具备同步回放其他形式的数据功能。这使得惯性导航或应用航位推算的传感器，如陀螺仪、轮速集成测试得以实现。

Racelogic LabSat GNSS卫星信号模拟器可以复制车辆的原始运动状态，通过平台旋转的来复现测试。通过无缝集成Video VBOX以此用来实现记录和回放视频的功能。除此之外它高度的与GPS数据同步，可以看到录制过程中的实际现场环境情况。

3.2美国思博伦GSS9000系列

增强版的GSS9000系列能够提供双倍的支持信道（单机箱即可提供320个信道），同时还可在最大信号动态条件下保持完整的性能规格，包括信号迭代率和低时延等，因此能够充分满足所有的全新测试需求。这些属性与其生成全套仿真多GNSS、多频率RF信号的能力结合在一起后，便可实现完整且面向未来的先进应用测试。

增强版的GSS9000系列还具备精密复杂的欺骗测试能力，提供对多个复制星座的完整参数控制能力，以及轨迹/欺骗/虚假干扰等。该系列还支持精确的相位校准信号波前生成和多天线/输出能力，创建出当今业内能力最强的抗干扰和抗欺骗测试系统。

3.3美国艾法斯GPS-101

FR GPS-101卫星模拟器对全球定位系统提供连续和高精度的测试。模拟一个全球定位卫星并生产一个导航数据模型和特定卫星载体和来完成这项测试。连同远程载入GPS年历信息和RF电平/频率控制，GPS-101对验证GPS系统提供一个便携的测试解决方案。

   前面板上的按键用于所有的主要功能的选择切换。选择的参数显示在一个宽视角、高对比度、有背景灯的液晶显示屏上。

3.4美国Spectracom卫星模拟器

Spectracom公司的卫星模拟器给汽车电子厂商与智能手机进行的测试如下：

1. 接收器灵敏度测试(Receiver Sensitivity Test）

2. 热启动到首次定位测试（Time-to-first-fix Test)

3. 跟踪时间测试(Tracking Duration Test)

4. 通道运行测试（Channel Operating Test）

5. 1PPS精度测试（1PPS Accuracy Test）

6. 场景动态模拟测试（Record and Playback)

四、国内卫星信号模拟器介绍

SYN5203型GPS信号模拟器是一款低成本纯国产GPS卫星信号模拟器。支持GPS L1频点的射频仿真信号输出，支持实时星历和外部星历参数输入，支持不同时间长度的各种轨迹输出，能满足各类GPS导航授时接收终端的测试需求，可替代国外高昂GPS模拟器。

产品功能特点

a、前面板配有10.8英寸触摸屏，可独立工作，无需外接电脑；

b、在同样的环境条件下进行多次测试，从而进行定位性能比对，定量分析导航终端的定位效果；

c、可以仿真任意时间，任意地点，任意姿态的导航终端运动状态，可在静态、低动态、高动态的环境下进行导航终端测试。

d、可以预置多条轨迹或者固定点；轨迹切换方便，轨迹预置条数不做限制。

e、具有微功率发射功能，直连接收机测试。

f、具有实时时间戳技术，可驱动授时型GPS接收机解调输出高精度的PPS。

g输出功率可调，可加强增益功能，能够大面积覆盖。

h、轨迹循环发送功能，轨迹制作速度快；

i、实时的轨迹发送，同一轨迹每次发送时间为实时设置时间；

j、录制的数据批量复制功能（不同于循环发送轨迹）；

k、DC5V供电，内置锂电池，适应车载，充电宝等移动式供电输出方式。

五、小结

国外的GPS模拟器起步早技术相对比较成熟，模拟源有单通道和多通道之分，结构多采用计算机加独立仪器机箱或计算机加插卡的形式，具有交互式的图形界面，有的模拟源还能专门模拟各种环境和人为的干扰信号。但是国外卫星信号模拟器价格昂贵，动辄十几万，几十万的费用。

实际应用中，各个单位的项目预算有限，只能望而却步。况且目前国际形势经济贸易战不断升级，高端的仪器设备如一味地依靠他国，无形当中是将我们推向了被动受制于人的局面。在这种情况下国产信号源国产模拟器的研发、使用和迭代显得尤为重要。当然有了大家的支持，国产仪器设备的路才会越走越宽，越做越好。早日实现真正的替代和超越进口仪器，扭转依赖国外的尴尬局面。

如果您对模拟的功能要求目前不是特别复杂，预算也相对较少。建议支持国产使用西安同步的SYN5203型模拟器。

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