現在，越來越多的關鍵型設備里都會內置GPS接收器來應對復雜的應用環境，并設計添加了具有多種GNSS星座和增強系統的新功能，這就需要GPS/GNSS模擬器來幫助保證設備的性能穩定。

雖然要測試集成GPS接收器基于GPS的位置、導航和計時功能有許多種方式，但與使用空中信號（“實時天空”）或記錄和回放解決方案來進行測試相比，GPS/GNSS模擬器能夠提供更大的靈活性。

GPS傳輸

為了理解GPS/GNSS模擬器工作原理，就需要了解GPS傳輸。GPS星座由24顆衛星組成，每12小時繞軌道運行一次，在不同頻率上廣播導航數據。GPS只是幾個正在運行或即將運行的全球導航衛星系統（GNSS）之一。

如今，大多數導航應用程序使用的是1575.42 MHz無線電頻率的GPS L1頻率，衛星在此載波頻率上傳輸識別信息和導航信息，其中包含同步時間、衛星軌道數據（星歷）和星座中所有衛星的預期位置數據（年歷）。正是從這些數據中，接收器可以同時準確計算其與多個衛星信號的距離，以實現其導航解決方案。

模擬精確的GPS傳輸

GPS/GNSS模擬器是一種射頻發生器，能夠傳輸與GPS衛星相同的精確數據。然而，GPS/GNSS模擬器的價值在于它能夠直接從測試臺更改各種參數：

來自衛星的數據：

•  通過時鐘參數的日期/時間

•  衛星ID（PRN代碼）

•  星歷和年歷

接收器位置：

•  起始位置（緯度、經度和海拔）

•  軌跡（運動路徑）

接收器數據：

•  衛星信號數量

•  功率電平

•  大氣和天線誤差

•  多路徑

 “場景”模擬

所有這些參數的組合構成了GPS/GNSS模擬器的“場景”。所有虹科GPS/GNSS模擬器都可以生成簡單的單衛星信號，以驗證接收器信號采集和驗證組件。虹科GPS/GNSS模擬器模型可以同時從多顆衛星、GPS和GLONASS、L1和L2頻率以及基于衛星的增強系統（SBA）；WAAS（北美）、EGNOS（歐洲）、MSAS（日本）和GAGAN（印度）生成信號。虹科GPS/GNSS模擬器甚至可以調整信號傳輸時間和相對論效應，以模擬接收器的運動，確保系統能夠在任何軌跡下運行。

只需使用預定義的場景，或通過前面板、可上傳的文本文件或場景生成器軟件編輯并保存場景參數，然后啟動，虹科GPS/GNSS模擬器通過射頻連接器和電纜使用傳導信號，或使用天線使用輻射信號來自動生成RF信號，用于測試GPS接收器。測試過程可以通過使用各種儀器接口和SCPI命令協議進行遠程控制或進行自動化。

虹科GPS/GNSS衛星模擬器是易于使用、基于場景的儀器，結合強大且功能豐富的平臺，具有行業領先的高價值性和可滿足任意GPS測試要求的能力。虹科HK-GSG系列模擬器可產生與導航衛星廣播相同的射頻信號，以測試任何帶有GPS接收器的設備或系統。（了解更多方案詳情，歡迎聯系文章結尾處虹科工程師微信）

•  1-64個衛星或其他信號

•  預先配置的測試場景，易于修改，可根據需求創建

•  多GNSS、多頻率仿真

•  GPS L1 、L2、L2C、L5

•  同步GPS、GLONASS、Galileo、北斗

•  獨立運行

•  通過多種接口實現遠程控制和集成API

GPS測試

通過模擬進行GPS綜合測試是一種簡單、快速、有效的方式，虹科GPS/GNSS模擬器具有高級測試功能，只需一次路測，就可以進行多次重復模擬，并通過記錄和回放進行修改。虹科新品HK-GSG系列GPS/GNSS模擬器可以應用于多種測試環境中，如通過實時場景生成和傳感器模擬進行可集成HiL測試，輔助GPS測試以提高采集效率，以及提高精度的差分GPS測試等。

駕駛測試–具有錄制和回放功能（RP）

駕駛測試通常是繁瑣復雜且不可重復的，而記錄和回放功能能夠通過記錄與特定路線相關的GPS環境信息來實現通過一次實際駕駛就可以重復進行模擬測試，可以上傳記錄的數據，并根據需求在后續測試中添加“假設條件”進行修改。

硬件在環，帶有實時場景生成器（RSG）

RSG功能支持通過位置、速度、加速度和方向命令集成6自由度軌跡的固定延遲流，來將實際GPS射頻信號集成到HiL系統中。車輛的方向及其變化以及衛星功率水平也可以通過實時命令進行控制。其中一個常見的應用是測試GPS接收機和慣性傳感器的集成。

已連接車輛的輔助GPS

隨著越來越多的電信服務集成到聯網的汽車中，導航數據和其他基于位置的服務可以通過數據網絡獲得，需要測試GPS接收機使用輔助GPS數據改善信號采集和首次定位時間的能力，測試設備接收和處理LTE信號或RINEX文件中與模擬射頻信號兼容的輔助數據的能力。

差分GPS使無人駕駛汽車成為可能

雖然GPS信號以幾十米的精度來提供服務，但毫無疑問的是，半自動或全自動導航將需要更高的位置感知精度。其中一種方法涉及實時動態載波相位差分技術（RTK），其中定位參考與車載GPS接收器通信來將GPS誤差降低到厘米級,RTK功能能夠發送校正后的信息。

總結

如果沒有GPS/GNSS模擬器，將僅限于在特定時間和地點以及當前條件下可用的衛星來測試接收器。而虹科GPS/GNSS模擬器允許更頻繁地測試更多參數，具有極大的開發和制造靈活性，也可以大大節省時間和成本。