如果您正在開(kāi)發(fā)依賴GPS等衛(wèi)星信號(hào)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(chǎng)之前滿足真實(shí)世界的需求呢？您需要使用GPS信號(hào)發(fā)生器執(zhí)行適當(dāng)?shù)臏y(cè)試。

由于缺乏實(shí)際的天空信號(hào)，實(shí)驗(yàn)室測(cè)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(shí)。 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(duì)這一方面開(kāi)展正確的測(cè)試，您的設(shè)備剛一進(jìn)入市場(chǎng)便可能以失敗收?qǐng)觥?/span>

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(chēng)。該術(shù)語(yǔ)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(cè)試導(dǎo)航系統(tǒng)的替代方案：現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和實(shí)驗(yàn)室模擬。今天，最佳慣例要求多數(shù)測(cè)試需在受控、可重復(fù)性的安全實(shí)驗(yàn)室條件下執(zhí)行。這樣不僅可以測(cè)試正常條件，還可以對(duì)極度惡劣的條件進(jìn)行測(cè)試，包括測(cè)試性能的真實(shí)和理論極限。此外，這種做法還可以實(shí)現(xiàn)目前尚未推入使用或缺乏完整星群的接收機(jī)開(kāi)發(fā)工作。

現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)天空測(cè)試存在巨大的缺陷，因?yàn)閺谋举|(zhì)上真實(shí)天空測(cè)試已經(jīng)將受控測(cè)試排除在外。經(jīng)過(guò)總結(jié)，與采用真實(shí)GNSS星群的真實(shí)天空測(cè)試相比，GNSS模擬器測(cè)試的優(yōu)勢(shì)如下表所示：
1、采用實(shí)際GNSS星群的真實(shí)測(cè)試
2、對(duì)星群信號(hào)無(wú)控制
3、對(duì)環(huán)境條件的控制有限
4、總是在變化的條件導(dǎo)致測(cè)試無(wú)法重復(fù)
5、會(huì)遭受調(diào)頻和雷達(dá)等的意外干擾
6、多余的信號(hào)多徑和遮擋
7、無(wú)法使用GNSS星群錯(cuò)誤執(zhí)行測(cè)試
8、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和車(chē)輛試驗(yàn)成本高昂
9、受制于GNSS星群的可用信號(hào)
10、競(jìng)爭(zhēng)者可以監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試
11、采用GNSS模擬器的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試 
12、可完全控制星群信號(hào) 
13、可完全控制環(huán)境條件 
14、完全可重復(fù) 
15、無(wú)多余的干擾信號(hào) 
16、無(wú)多余的信號(hào)效應(yīng) 
17、使用GNSS星群錯(cuò)誤可輕松測(cè)試各類(lèi)場(chǎng)景 
18、實(shí)驗(yàn)室中的測(cè)試成本效益更高 
19、可測(cè)試現(xiàn)有和未來(lái)的GNSS信號(hào) 
20、測(cè)試可以安全的在實(shí)驗(yàn)室中執(zhí)行 
21、執(zhí)行GPS模擬器測(cè)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(cè)試參數(shù)。在此階段中，您需要：了解待測(cè)接收機(jī)的用途及其運(yùn)行環(huán)境。
確定您需要執(zhí)行的測(cè)試。了解如何將接收機(jī)連接至模擬器，以便保持適當(dāng)?shù)腞F條件。

運(yùn)行時(shí)：在運(yùn)行時(shí)階段中，該場(chǎng)景將會(huì)運(yùn)行，而模擬器硬件將產(chǎn)生所需的RF信號(hào)。在此階段中，您需要：
觀察被測(cè)接收機(jī)并對(duì)模擬器進(jìn)行必要的操控。

GPS信號(hào)發(fā)生器的功能
可以為GPS接收機(jī)和依賴GPS的系統(tǒng)提供有效且高效的測(cè)試手段。GPS模擬器能夠?yàn)檐?chē)輛和衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)、信號(hào)特征、大氣和其它效應(yīng)建立模型，仿真出GPS接收機(jī)在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上的環(huán)境，使該接收機(jī)能夠根據(jù)測(cè)試場(chǎng)景的參數(shù)實(shí)際執(zhí)行導(dǎo)航。GPS接收機(jī)處理模擬信號(hào)的方式與處理實(shí)際GPS衛(wèi)星信號(hào)的方式完全相同。 

與使用真實(shí)環(huán)境中的實(shí)際GPS信號(hào)相比，我們的GPS模擬器可以提供出色的測(cè)試替代方案。與真實(shí)天空測(cè)試不同的是，使用模擬器執(zhí)行的測(cè)試可以為模擬衛(wèi)星信號(hào)和模擬的環(huán)境條件施加完全的控制。利用GPS模擬器，測(cè)試人員可以輕松的生成并運(yùn)行多種不同的測(cè)試場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)不同類(lèi)型的測(cè)試，并且可以完全控制如下內(nèi)容：

日期、時(shí)間和位置。模擬器可以生成任意位置和時(shí)間的GPS星群信號(hào)。全世界任意地點(diǎn)或太空中的場(chǎng)景，以及過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)的時(shí)間，都可以接受測(cè)試，而且測(cè)試人員完全無(wú)需離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室。
車(chē)輛運(yùn)動(dòng)。模擬器可以為包含GPS接收機(jī)的載具建立運(yùn)動(dòng)模型，例如飛機(jī)、船舶、航天器或地面車(chē)輛。包含載具動(dòng)態(tài)的場(chǎng)景，涵蓋世界上任意地點(diǎn)不同的路線和軌跡，都可以接受測(cè)試，而且根本無(wú)需實(shí)際移動(dòng)被測(cè)的設(shè)備。
環(huán)境條件。模擬器可為影響GPS接收機(jī)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(hào)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(shí)驗(yàn)室環(huán)境中得到測(cè)試。

 
為什么要使用GPS模擬器？
當(dāng)您在考慮一種完全運(yùn)營(yíng)的GNSS系統(tǒng)時(shí)，例如GPS，您很容易會(huì)認(rèn)為測(cè)試接收要時(shí)只需連接至一個(gè)適合的天線，將天線放在最近的窗口，或者車(chē)輛或建筑物的頂上就可以檢查接收機(jī)是否能夠使用接收到的GNSS信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)定位、跟蹤和導(dǎo)航。從某種程度上來(lái)說(shuō)，這種想法是可以接受的。這種方法，即在本文中被稱(chēng)為"真實(shí)天空"測(cè)試，確實(shí)可以驗(yàn)證接收機(jī)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(cè)試，而不僅僅是檢查是否能夠運(yùn)行。因此，真實(shí)天空只適用于簡(jiǎn)單的運(yùn)行檢查，確認(rèn)在存在真實(shí)的損傷時(shí)機(jī)是否能夠成功運(yùn)行，但在產(chǎn)品的概念規(guī)劃、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和集成生命周期中，我們卻無(wú)法依賴它來(lái)執(zhí)行測(cè)試。使用真實(shí)世界中的信號(hào)確實(shí)是確認(rèn)存在真實(shí)損傷或真實(shí)運(yùn)行挑戰(zhàn)時(shí)接收機(jī)性能的最簡(jiǎn)單方式。記錄與回放系統(tǒng)能夠?yàn)镚NSS模擬器的能力提供補(bǔ)充，將真實(shí)世界環(huán)境完整的"豐富性"捕捉下來(lái)，并在實(shí)驗(yàn)室中加以回放。

模擬器的優(yōu)勢(shì)：通過(guò)使用衛(wèi)星模擬器，衛(wèi)星時(shí)鐘是不存在錯(cuò)誤的，除非您希望它存在，而且無(wú)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(shí)間予以實(shí)施。