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多载体导航信号模拟器
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发布时间: 2016-11-10
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湖南矩阵电子科技有限公司
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多载体导航信号模拟器(GNS845x)

GNS845x型多载体模拟器是针对多飞行器编队飞行导航测试、RTK高精度差分测试的应用需求,推出的面向全球卫星导航系统提供高精度卫星导航信号仿真的模拟器,目前包括GNS8450型和GNS8451型两款产品。

GNS8450型多载体模拟器支持2~4个端口输出(对应不同载体),每端口每频点16个通道,可以用于产生12颗卫星信号及4个多径信号(GNS8451型每频点48个通道,可以用于产生16颗卫星信号及32个多径信号),支持BD / GPS / GLONASS / GALILEO等星座任意频点组合的信号输出,提供高稳定度的标准1PPS脉冲信号和10MHz时钟信号输出,能满足多飞行器编队飞行导航测试以及各类多终端协同导航测试的应用需求。

GNS845x型多载体模拟器具有实时数仿、实时信号生成、实时评估、流程脚本化、无人值守批量自动化测试以及自动生成测试报表等特色,被国内权威检测机构采用作为多模多频高精度OEM模块测试的标准检测系统。

选配惯性导航仿真组件,可进行惯性导航组件(陀螺、加表)/系统的相关仿真及惯导数据同步输出,满足惯性辅助组合导航产品的设计开发、生产测试、装备试验等应用需求。

选配干扰信号仿真组件,可进行转发式干扰、欺骗式干扰、多路径干扰以及自定义干扰(单频、扫频、调频、噪声、扩频))等信号仿真输出,满足各类用户终端设备干扰环境下的测试需求。

选配实时闭环仿真组件,可实现实时数学仿真与信号生成(实时性优于10ms),满足武器装备组合导航系统等进行半实物实时仿真测试等的应用需求。

GNS8450型多载体模拟器外观图(标准13槽VXI机箱)


GNS8451型多载体模拟器外观图(标准13槽VXI机箱)

一、 功能特点

1、星座仿真

能够完成BD / GPS / GLONASS / GALILEO等星座的卫星轨道仿真、卫星钟差仿真、延时差分TGD仿真、地球自转效应仿真、相对论效应仿真等。

能够仿真生成BD星座(12颗)、GPS星座(32颗)、GLONASS星座(24颗)、GALILEO星座(12颗)及其混合星座的卫星轨道、观测数据和导航电文,能够模拟载体运动过程中卫星信号强度的变化等。

2、轨迹仿真

具有静态、动态轨迹生成能力,能够模拟静态、动态载体的运动特性,仿真生成用户运动轨迹;同时,能够仿真圆周、螺旋线等特殊运动轨迹。

具有特殊场景仿真功能,可以仿真生成伪距固定、速度固定以及加速度固定的特殊场景。

能够同时进行多个载体的轨迹仿真,并通过不同的射频输出接口输出。

3、环境仿真

能够模拟导航信号在大气传播中多种误差源对导航信号的影响,并可以打开和关闭误差源的影响,包括电离层延迟、对流层延迟和大气参数(温度、湿度、气压等),以及来自远地侧卫星信号两次穿越大气层造成的双倍大气层效应。

4、异常仿真

能够模拟各个卫星导航系统故障,包括信号失锁/中断、伪距或载波及功率异常等用户可设定卫星完好性参数,包括:卫星健康字、URA、区域用户距离精度指数(RURAI)等。

5、仿真控制

能够通过人机交互界面配置仿真时间、静态载体轨迹、动态载体轨迹、特殊载体轨迹等参数,能够指定外部输入轨迹文件。

能够设置各通道伪距、功率等参数,能够设置电离层延迟、对流层延迟和大气参数(温度、湿度、气压等)。

具有观测数据和导航电文记录与输出功能,具有伪距和功率跳变渐变的脚本编辑能力。

6、天线建模

具备天线方向图建模功能,可以设置天线方向图以及天线姿态参数,能够接收外部输入的天线方向图数据。

7、实时闭环

具备实时闭环仿真功能,能够进行实时星座仿真以及实时信号生成,支持外部轨迹仿真机的实时轨迹数据注入,实时性优于10ms。

8、惯导仿真

能够根据用户设定的陀螺和加表参数,进行陀螺数据仿真和加表数据仿真,并可与卫星信号同步输出,输出时延及速率可调,支持外部惯导数据导入。

9、干扰仿真

能够完成转发式干扰、欺骗式干扰、多路径干扰和自定义干扰的仿真,可以生成连续波、扫频信号、调频信号等自定义干扰信号。

10、测试评估

具备实时评估、流程脚本化、批量自动化测试以及自动生成报表等功能。可以完成定位精度、测速精度、测距精度、一致性测试、误码率等测试。

11、其他特点

可与多个系统同步互联,构建大型复杂仿真测试平台。

采用模块化设计,具有很好的开放性、可扩展性和兼容性。

采用电磁兼容环境优异的标准VXI总线架构,系统可靠性高、可维修性好。

二、 技术参数

(1)    输出频率

可任选多个频点组合。

(2)    信号规模

通道数量:每频点16通道(GNS8450)/每频点48通道(GNS8451)

多径数量:每频点1~4路(GNS8450)/每频点32~36通道(GNS8451)

(3)    信号精度

伪距相位控制精度:优于0.01m(设计)

伪距变化率精度:优于0.005m/s(设计)

通道间一致性:0.3ns(设计)

(4)    信号质量

相位噪声:

-75dBc/Hz     100 Hz;

-80dBc/Hz    1k Hz;

-85dBc/Hz    10k Hz;

-90dBc/Hz    100k Hz

谐波功率(MAX):-40dBc

杂波功率(MAX):-50dBc

(5)    信号功率

功率范围:-150dBm~-60dBm

功率分辨率:优于0.2dB

功率准确度:优于0.7dB

(6)    动态范围

速度:           0~120000m/s;

加速度:       0~8000m/s2;

加加速度:    0~80000m/s3;

(7)    闭环时延(选配)

实时性优于10ms

(8)    外部接口

参考1PPS脉冲信号(BNC型头):输入、输出各1个

参考10MHz时钟信号(BNC型头):输入、输出各1个

射频输出口(N型头):2个

(9)    时钟稳定度

秒稳:≤ 5×10-11

天稳:≤ ±5×10-10

(10)外部参考输入

1PPS脉冲信号:1路

10MHz时钟信号:1路

(11)标准参考输出

1PPS脉冲信号:1路

10MHz时钟信号:1路

需要多路输出,可选配时频机箱。

(12)输出秒脉冲指标

输出电平:LVTTL

上升沿稳定度:0.1ns

高电平持续时间:大于20ms

(13)可靠性指标

MTBF:> 2000小时

MTTR:> 2小时

MLDT:< 24小时

(14)工作环境

工作温度:-10℃- +55℃

湿度:10%~75%(22°C),≥90%(45℃)

(15)存储与运输

冲击:≤9g/s

振动:≤0.1g/(10Hz~100Hz)

湿度:≤98%

存储温度:-45°C~+75°C

(16)供电电源

交流电压200v-250v,频率(50±10)Hz,直流纹波≤3%

电源异常时自动保护


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