125

Контрольно-измерительное оборудование 2016

Генераторы сигналов

Имитатор глобальных навигационных

спутниковых систем (ГНСС)

Проверенный на практике векторный генератор сигналов

R&S

SMBV100A от компании Rohde&Schwarz устанавливает

новые стандарты в имитации спутниковых сигналов. После

получения дополнительной возможности моделирования

сигналов глобальных навигационных спутниковых систем

(ГНСС) этот универсальный многоцелевой генератор сигна-

лов способен создавать пользовательские сценарии тести-

рования для систем GPS, ГЛОНАСС, Galileo, BeiDou и QZSS

(до 24 спутников в реальном масштабе времени). Пользовате-

ли получают возможность быстрого и удобного задания своих

собственных сценариев для тестирования ГНСС-приемников

в различных условиях эксплуатации. Векторный генератор

R&S

SMBV100A — единственный на рынке имитатор, кото-

рый одновременно поддерживает несколько спутниковых,

мобильных, беспроводных стандартов и стандартов радио-

вещания. Теперь производителям мобильных телефонов или

автомобильных систем с ГНСС-приемниками достаточно од-

ного генератора сигналов для одновременной проверки мно-

жества функций своих устройств.

Для определения характеристик ГНСС-приемников обычно

используется набор испытаний (тестов), в которых, к при-

меру, измеряется скорость установления своего местополо-

жения приемником после включения, потребленная при этом

мощность и точность вычисления позиции.

Для того чтобы сделать статистически обоснованные ут-

верждения о характеристиках приемников, обычно проводят

полный набор испытаний с различными сценариями тести-

рования. Для выполнения этой задачи наилучшим образом

подойдет имитатор спутниковых сигналов, который спосо-

бен воспроизводить множество таких сценариев. Требуемую

эксплуатационную гибкость обеспечивают дополнительные

ГНСС-функции для генератора R&S

SMBV100A.

Для создания сложных сценариев, не ограниченных по вре-

мени действия и использующих до 24 спутников, достаточ-

но лишь нескольких нажатий клавиш. Пользователь может

выбрать файл с данными альманаха, количество видимых

спутников и географическое местоположение приемника.

Кроме того, могут моделироваться стационарные позиции и

сценарии, имитирующие движение приемника по выбранно-

му маршруту. Пользователь также может моделировать усло-

вия ограниченного приема спутникового сигнала, например,

ситуацию проезда через туннель. В хорошей позиции приема

спутники находятся лишь незначительный период времени,

затем они уходят за горизонт, и в зону приема входят дру-

гие, ранее недоступные спутники. В режиме автоматического

определения местонахождения генератор R&S

SMBV100A

использует усложненные алгоритмы для эмуляции подобных

условий путем непрерывного изменения спутниковой группи-

ровки для обеспечения видимости спутников, тем самым мо-

делируя реальные условия, которые формируются видимыми

спутниками и используемыми группировками. Еще более ре-

алистичные условия передачи сигналов могут быть получены

при моделировании многолучевого распространения и атмос-

ферных эффектов.

Для реализации полного набора ГНСС-функций при ис-

пытаниях многостандартных приемников в генераторе

R&S

SMBV100A предусмотрено моделирование сигналов

GPS L1/L2 (C/A и P-код), Glonass L1/L2, Galileo E1, BeiDou B,

QZSS L1, а также возможны гибридные сценарии тестиро-

вания. Генератор сигналов R&S

SMBV100A способен эмули-

ровать все частоты ГЛОНАСС с номерами от –7 до 12, т. е.

и те поднесущие, которые использовали спутники ГЛОНАСС

до 2005 г., и те поднесущие, которые используют спутники

ГЛОНАСС-М и ГЛОНАСС-К (традиционные сигналы FDMA) по-

сле 2005 г.

ГНСС-функции для R&S

SMBV100A предоставляют пользо-

вателю возможность изменения конфигурации генератора

сигналов с целью обеспечения соответствия новым требо-

ваниям к проведению испытаний. Новые возможности могут

добавляться по мере необходимости. Дополнительные функ-

ции, например функции использования 12 или 24 спутников

вместо 6, могут быть активированы с помощью лицензионно-

го ключа. Таким образом, исключаются временные затраты,

связанные с установкой аппаратных опций.

Взаимокорреляционные испытания ГЛОНАСС и других ГНСС

Генератор сигналов R&S

SMBV100A теперь способен эмули-

ровать гибридные спутниковые группировки систем ГЛОНАСС

/ GPS / QZSS / Galileo в диапазоне L1, а также эмулировать

взаимную корреляцию псевдослучайного шума (PRN) и меж-

системные помехи между различными ГНСС. Режим статиче-

ской эмуляции в генераторе R&S SMBV100A является опти-

мальным режимом для взаимокорелляционных испытаний

с очень высокой точностью воспроизведения сигналов.

Рисунок 1. Настройка гибридной спутниковой

группировки для ГЛОНАСС, GPS и Galileo

126

Контрольно-измерительное оборудование 2016

Генераторы сигналов

Рисунок 2. Гибридная спутниковая группировка, отображающая спутники

ГЛОНАСС (R), GPS (G) и Galileo (E)

Преобразование системного времени

Системное время в ГЛОНАСС отличается от системного вре-

мени GPS. Это различие является одной из причин, почему

для определения местоположения в трехмерном простран-

стве с помощью гибридного местоопределения по сигналам

GPS и ГЛОНАСС ранее требовалось пять спутников вместо

четырех. Пятый спутник использовался для выполнения пре-

образования системного времени между двумя ГНСС. Эта

ситуация изменилась с модернизацией ГЛОНАСС, так как но-

вые спутники ГЛОНАСС-М передают информацию о времен-

ной разнице между двумя системами. В генераторе сигналов

R&S

SMBV100A в режиме пользовательского определения

местоположения User Localization предусмотрено поле ввода,

которое позволяет настраивать фазовые и частотные смеще-

ния между различными ГНСС.

Рисунок 3. Поле ввода для настройки преобразования системного времени

Нижний L-диапазон

Верхний L-диапазон

Диапазоны FDMA для навигации

ГЛОНАСС-М и ГЛОНАСС-К

Рисунок 4. Диапазоны частот ГНСС для ГЛОНАСС, GPS и Galileo

Диапазоны для

навигации GPS

Диапазоны для на

вигации Galileo