GNSS接收機(jī)通過三邊測量法來計算自身位置。它使用導(dǎo)航電文中的傳輸時間和位置數(shù)據(jù),測量衛(wèi)星信號的時延,并由此計算接收機(jī)與衛(wèi)星的距離(偽距)。首先,距離某顆衛(wèi)星特定距離(偽距)的GNSS接收機(jī)所有的可能位置構(gòu)成了一個球面。兩個球面的交集是一個圓環(huán)。三個球面的交集則是兩個點。最后需要第四個數(shù)據(jù)來確定接收機(jī)的正確位置。第四個數(shù)據(jù)可以是地球表面,也就是說,如果接收機(jī)位于地球表面,則位于地球表面上的點就是接收機(jī)的正確位置。對于更普遍的解決方案,則需要第四顆衛(wèi)星的偽距,來進(jìn)行定位。同時通過對四顆衛(wèi)星進(jìn)行測量,不僅可以確定接收機(jī)的位置信息,即經(jīng)度、緯度和高度,還可以校正接收機(jī)的時鐘誤差,確定正確時間。
GNSS接收機(jī)測試的要求
通過使用天線接收空中的GNSS信號來進(jìn)行GNSS接收機(jī)測試,是簡單可實現(xiàn)的,但是這種測試存在很多問題。首先它只能提供有限的信息,由于空中的GNSS信號受多種因素影響,在持續(xù)的變化,因此很難保證測試信號的可控性和可持續(xù)性。再有,在特定的位置和時間上,有可能沒有足夠的可用衛(wèi)星信號可以接收。此外,一些特殊情況下的測試,例如遠(yuǎn)程測試和高速運動的場景測試,測試費用高昂,而且很難實現(xiàn)。存儲和回放系統(tǒng)可以提供仿真的GNSS信號,進(jìn)行接收機(jī)測試。雖然這類系統(tǒng)能夠提供可重復(fù)的測試信號,但是它不能對所存儲的信號進(jìn)行修改,不能調(diào)整單個衛(wèi)星的信號,或是在信號回放時實時添加減損。為了解決這些問題,可以使用GNSS信號仿真器來進(jìn)行GNSS接收機(jī)測試。GNSS信號仿真器可以仿真GNSS接收機(jī)所接收的信號:來自于多顆衛(wèi)星的GNSS信號,每顆衛(wèi)星的信號具有不同的時延、多普勒頻偏和功率電平。實時GNSS仿真器允許在信號生成的過程中對信號進(jìn)行修改。GNSS仿真器的另一個優(yōu)勢是能夠仿真實際中不存在的衛(wèi)星,從而可以在系統(tǒng)中(例如Galileo和北斗)全部衛(wèi)星完成部署之前,對系統(tǒng)進(jìn)行早期測試。中電科儀器儀表公司研制的1465L微波矢量信號發(fā)生器完全可以滿足上述要求。
圖21465L微波矢量信號發(fā)生器實物圖