ГНСС | ГЛОНАСС | Гражданская авиация | Специальные и военные приложения
Космические аппараты | Автомобильные навигационные системы | Assisted-GPS (A-GPS)
Что такое имитатор сигналов ГНСС?

Глобальная навигационная спутниковая система (Global Navigation Satellite System, ГНСС) – общий термин для обозначения системы, предназначенной для определения местоположения и обеспечивающей прочие сервисы пользователям по всему миру. В каждой ГНСС задействована группировка спутников, передающих сигналы, обрабатываемые ГНСС-приемниками для определения координат, скорости и времени для пользователей, находящихся в любой точке мира. Примерами ГНСС являются системы GPS, GLONASS и Galileo.

В большинстве случаев имитатор сигналов ГНСС обеспечивает прекрасную альтернативу для испытания по сравнению с использованием подлинных сигналов ГНСС в реальных условиях работы. В отличие от испытаний в реальных условиях, имитаторы не только позволяют пользователям моделировать спутниковые сигналы и разнообразные рабочие условия, но и обеспечивают полный контроль над выполнением различных сценариев для различных видов испытаний.

Дата, время и координаты. Имитаторы генерируют сигналы группировки спутников ГНСС для любых местоположения и времени. Не покидая лаборатории, можно протестировать сценарии для любой точки на планете или в космосе, с различными параметрами времени для прошедшего, настоящего и будущего.

Движение транспортного средства. Имитаторы позволяют моделировать перемещение транспортных средств, таких как самолеты, суда или автомобили. Сценарии испытаний, позволяющие, в том числе определять динамику транспортных средств для различных маршрутов и траекторий в любой точке мира, могут применяться без перемещения испытуемого оборудования.

Условия среды. Имитаторы моделируют эффекты, влияющие на характеристики ГНСС-приемников, такие как атмосферные условия, затемнения, многолучевые отражения, характеристики антенны и сигналы взаимных помех. Различные комбинации и уровни данных эффектов могут быть протестированы в аналогичной управляемой лабораторной среде.

Ошибки сигналов и погрешности. Имитаторы обеспечивают контроль над содержанием и характеристиками сигналов группировки спутников ГНСС. Возможно проведение тестов для определения того, как будет работать оборудование при возникновении различных ошибок сигналов группировки спутников ГНСС.

Для чего используется имитатор сигналов ГНСС?

Испытания с использованием имитаторов – широко распространенная передовая практика для проверки характеристик ГНСС-приемников и систем в различных сценариях и рабочих условиях в управляемой лабораторной среде. Имитаторы широко используются в научных учреждениях и в промышленности, при производстве практически всех ГНСС-приемников и интеграции основных систем, а также в различных областях применения, включая навигацию, позиционирование, телекоммуникации, авиацию, автомобильную и космическую промышленность, для решения задач как гражданского, так и военного назначения. Благодаря имитаторам облегчаются некоторые этапы исследований и разработки продукции, включая анализ требований, проектирование и разработку, интеграцию, производство, обслуживание и техническую поддержку.

Имитаторы сигналов ГНСС предоставляют ряд преимуществ, таких как:

Контроль. Имитаторы позволяют осуществлять полный контроль над всеми аспектами испытательных сценариев, включая сигналы спутниковой группировки ГНСС и условия среды.

Гибкость. Пользователь имеет возможность простого определения различных сценариев испытания для различных нужд.

Полнота. Оборудование может быть испытано при различных рабочих условиях (в диапазоне от нормальных до экстремальных), включая условия, которые невозможно создать при натурных испытаниях.

Воспроизводимость. Испытательные сценарии одинаковы при каждом исполнении.

Надежность. Поскольку все условия испытания находятся под контролем, результаты испытаний являются надежными, характеристики оборудования могут оцениваться по известным истинным данным.

Затраты. Испытания проводятся в лаборатории без дополнительных расходов на полевые испытания и испытательные аппараты.

Эффективность. Многие испытания могут быть проведены на тех же лабораторных стендах, без перенастройки и перемещения оборудования. Существует возможность быстрого создания и выполнения новых испытательных сценариев.

Будущее. Имитаторы предоставляют эффективные средства для испытания новых и перспективных возможностей ГНСС, которые в данный момент еще не поддерживаются имеющимися спутниковыми группировками, такие как сигналы GPS L2C и L5, система Galileo.

Основные преимущества испытаний с использованием имитаторов сигналов ГНСС в сравнении с натурными испытаниями с использованием существующей спутниковой группировки ГНСС приведены в нижеследующей таблице.

Натурные испытания с использованием существующей спутниковой группировки ГНСС Лабораторное испытание с использованием имитатора сигналов ГНСС
Нет контроля над сигналами спутниковой группировки Полный контроль над сигналами спутниковой группировки
Ограниченный контроль над условиями среды Полный контроль над условиями среды
Невоспроизводимость; условия постоянно меняются. Полная воспроизводимость
Непредусмотренные помехи от частотной модуляции (FM), радаров и т.п. Отсутствие нежелательных помех
Нежелательные многолучевые сигналы и затемнение Отсутствуют нежелательные эффекты сигналов
Невозможно испытание с ошибками спутниковой группировки ГНСС Простые испытательные сценарии с ошибками спутниковой группировки ГНСС
Дорогие полевые испытания и испытания на аппаратах Экономичное испытание в лаборатории
Ограничивается типами сигнала, доступными в спутниковой группировке ГНСС Испытание имеющихся и перспективных типов сигнала ГНСС
Конкуренты могут следить за ходом полевых испытаний Испытание проходит в защищенной лаборатории

наверх


Имитатор сигналов ГНСС обеспечивает возможность технически и экономически эффективного испытания ГНСС-приемников и систем, относящихся к ним. Имитатор сигналов ГНСС обеспечивает контроль как над сигналами, генерируемыми группировкой спутников ГНСС, так и над общей средой тестирования, обеспечивая возможность проведения испытания в контролируемых лабораторных условиях. Имитаторы сигналов ГНСС генерируют сигналы, аналогичные сигналам, передаваемым спутниками ГНСС, таким образом, ГНСС-приемники получают смоделированные сигналы точно таким же образом как при передаче с настоящих спутников.