仿真测试实验室方案
北斗导航仿真测试实验室方案
北斗多模导航仿真测试实验室是北斗教仪公司针对高等院校及科研院所在北斗导航基础研究、终端调试和试验验证等领域开发的专业仿真测试实验室。
该实验室充分发挥我司多年来在北斗导航仿真测试领域的技术优势，可以推动北斗导航仿真测试合作研究，提供测试仿真场景数据，方便客户灵活应用，为从事北斗导航仿真测试的科研机构提供相应的技术研究、方案论证和模型验证等支持。同时可以极大地提升导航装备研制能力和质量水准，是各高等院校、科研院所开展导航检测技术研究及培养检测人才必备的实验平台。
卫星导航系统中的接收设备利用导航卫星的导航信号进行定位，测速、定时以及信息传送。接收终端设备的功能和性能指标的好坏，直接影响导航系统的应用性能，因此必须对各种类型的接收终端设备进行全面的测试，以检验这些接收终端设备是否满足设计要求。北斗多模导航仿真实验室设备提供系统仿真数据、仿真测试场景和路采实测场景三大类数据，对各类接收终端设备实现卫星不在轨、室内或临界条件下的测试，或指定条件下的重复测试提供了强有力的支撑，提升了北斗卫星导航系统仿真测试能力和测试场景可信度水平。
北斗多模导航仿真实验室由多星座卫星信号模拟器、卫星信号采集回放仪、卫星信号转发器、功分器、控制计算机以及评估计算机等组成，可对用户设备进行有线测试和无线测试，可选用模拟器、室外信号、路测采集信号等多种卫星信号来源，满足用户对不同场景的各种测试需求。
卫星信号模拟器产生的射频信号、采集回放仪回放场景输出的射频信号、转发器室外天线接收到的真实信号通过射频电缆和1分8功率分配器以有线方式同时为最多8个用户机提供卫星导航信号。
用户机可将其定位数据通过串口服务器实时上报给控制计算机（使用模拟器作为信号来源时），根据模拟器仿真的理想数据和用户机上报的测试数据进行对比评估；或上报给评估计算机（使用转发器或采集回放仪作为信号来源时），由专业统计分析软件进行定位结果评估。
卫星信号模拟器产生的射频信号、采集回放仪回放场景输出的射频信号、转发器室外天线接收到的真实信号均可通过射频电缆连接到转发器用过发射天线为用户机提供广播的卫星导航信号。测试设备置于实验室内通过接收天线接收卫星导航信号进行解算定位。
与有线方式测试相同，用户机可将其定位数据通过串口服务器实时上报给控制计算机（使用模拟器作为信号来源时），根据模拟器仿真的理想数据和用户机上报的测试数据进行对比评估；或上报给评估计算机（使用转发器或采集回放仪作为信号来源时），由专业统计分析软件进行定位结果评估。
控制计算机上安装的模拟器控制软件通过以太网与导航信号模拟器通信，实现对模拟器硬件的访问控制和导航信号仿真状态参数的监测和各种配置参数的传输，以及完成对输出各个频点信号的功率衰减控制和调制方式控制。
当使用模拟器作为信号来源时，控制计算机上的测试评估软件系统可根据模拟器仿真的理想数据和用户机上报的测试数据进行对比评估。
使用转发器或采集回放仪作为信号来源时，可在评估计算机上通过专业统计分析软件进行定位结果评估。
在北斗卫星导航定位产品的测试开发过程中，卫星信号模拟器能够为快速构建满足功能和性能要求的软硬件提供环境制成，是实现数字、半实物等不同层次的实时设计及仿真的环境。主要有如下功能：
l多体制
支持多种卫星导航系统兼容仿真，能够模拟BDS、GPS、GLONASS和Galileo卫星导航信号。
l星座仿真
具有数仿软件，可仿真卫星星座、卫星钟差、设备时延、相对论效应，可仿真电离层、对流层对导航信号的影响，可仿真广域差分和完好性信息，可仿真静态用户、低动态用户、高动态用户的导航信号特性。
l轨迹仿真
具有载体运动轨迹场景生成、载体运动轨迹文件读取、以及实时接收载体的运动轨迹（闭环仿真）功能；
l实时闭环
具备实施闭环功能，能够实时接收大系统仿真机或运动载体的轨迹数据，实时生成卫星导航信号，满足仿真和半实物实时仿真系统闭环仿真的需求。
l天线方向图建模
具备接收机天线方向图建模功能，同时能够接收外部输入的天线方向图数据，使仿真更加接近真实情况。
l惯导辅助
具备输出惯导辅助信息功能。没有外部惯导输入时，能够在轨迹中配置姿态变化信息；有外部惯导数据时，上位机能够接收外部输入的惯导信息，利用配置/输入的惯导信息结合天线方向图生成卫星导航信号。
l多径信号
具备仿真多径功能。
l伪距异常仿真
可仿真某颗卫星出现异常伪距现象，以测试接收机的自主完好性功能。
l信号控制
可以控制导航信号的中断、恢复、某个卫星信号的开关。
l功率可控
能够调整导航信号的输出功率，以模拟载体运动过程中信号强度的变化，同时能反映高低仰角时导航信号功率变化情况。
l可视化
具有显示系统运行时的卫星状态、载体运行轨迹、星下轨迹的功能。
l可配置
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、特殊载体轨迹和INS信息等参数，能够接收外部轨迹文件的输入并根据该文件的内容生成相应卫星信号。能够在各个射频及中频输出端口指定该通道中的卫星信号数目及星号。
l实时闭环：能够实现与其他相关系统的闭环联合仿真测试，能够接收其他系统仿真的用户轨迹数据，实时生成卫星导航信号。
l多体制：数学仿真能够模拟BD2、GPS 和GLONASS 卫星导航信号，能够模拟惯导系统输出，既可以根据本地用户轨迹文件和天线阵列模型及姿态文件进行仿真，又可以根据外部实时用户轨迹和天线阵列模型及姿态数据进行实时仿真。
l系统扩展能力：现有硬件平台下能够通过简单升级作为其他频点使用，也可以通过增加模块实现频点及功能的扩展。
l高动态信号模拟：在高动态条件下，信号模拟仿真应有足够高的数据采样率，保证动态信号的连续性。
