1、 GNSS-5000A多通道GPS模擬器用戶手冊V1.0GNSS-5000A多通道GPS模擬器用戶手冊深圳市中冀聯合(linh)技術股份(gfn)有限公司(yu xin n s)目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc300926310 1 GNSS-5000A模擬器簡介(jin ji) PAGEREF _Toc300926310 h 1 HYPERLINK l _Toc300926311 1.1 GNSS-5000A模擬器 PAGEREF _Toc300926311 h 1 HYPERLINK l _Toc300926312 1.2 GNSS-5000A模擬器

2、外觀(wigun) PAGEREF _Toc300926312 h 1 HYPERLINK l _Toc300926313 2 主要指標(zhbio)及測試圖 PAGEREF _Toc300926313 h 2 HYPERLINK l _Toc300926314 2.1 主要特點 PAGEREF _Toc300926314 h 2 HYPERLINK l _Toc300926315 2.2 性能指標 PAGEREF _Toc300926315 h 2 HYPERLINK l _Toc300926316 2.3 定位測試結果圖 PAGEREF _Toc300926316 h 4 HYPERLIN

3、K l _Toc300926317 3 模擬器操作過程 PAGEREF _Toc300926317 h 4 HYPERLINK l _Toc300926318 3.1 硬件設置 PAGEREF _Toc300926318 h 4 HYPERLINK l _Toc300926319 3.2 軟件操作 PAGEREF _Toc300926319 h 4 HYPERLINK l _Toc300926320 3.3 運行場景 PAGEREF _Toc300926320 h 9 HYPERLINK l _Toc300926321 3.4 模擬器狀態查看 PAGEREF _Toc300926321 h 1

4、1 HYPERLINK l _Toc300926322 3.4.1 Satellite Data PAGEREF _Toc300926322 h 11 HYPERLINK l _Toc300926323 3.4.2星空圖 PAGEREF _Toc300926323 h 11 HYPERLINK l _Toc300926324 3.4.3 NMEA數據 PAGEREF _Toc300926324 h 12 HYPERLINK l _Toc300926325 3.4.4位置信息 PAGEREF _Toc300926325 h 12 HYPERLINK l _Toc300926326 3.4.5 模

5、擬位置實時顯示 PAGEREF _Toc300926326 h 12 HYPERLINK l _Toc300926327 3.4.6 界面總體圖 PAGEREF _Toc300926327 h 13 HYPERLINK l _Toc300926328 3.5 模擬器功率設置 PAGEREF _Toc300926328 h 13 HYPERLINK l _Toc300926329 4 場景設置 PAGEREF _Toc300926329 h 15 HYPERLINK l _Toc300926330 4.1 場景的定義 PAGEREF _Toc300926330 h 15 HYPERLINK l

6、_Toc300926331 4.2 星歷和時間 PAGEREF _Toc300926331 h 15 HYPERLINK l _Toc300926332 4.3 軌跡模型 PAGEREF _Toc300926332 h 16 HYPERLINK l _Toc300926333 4.4 軌跡設置 PAGEREF _Toc300926333 h 16 HYPERLINK l _Toc300926334 4.5 場景實例 PAGEREF _Toc300926334 h 17 HYPERLINK l _Toc300926335 4.5.1 靜態場景 PAGEREF _Toc300926335 h 17

7、 HYPERLINK l _Toc300926336 4.5.2動態場景 PAGEREF _Toc300926336 h 18PAGE 201 GNSS-5000A模擬器簡介(jin ji)1.1 GNSS-5000A模擬器GNSS-5000A是一款具備(jbi)多種功能(gngnng)的簡易型便攜式GPS模擬器，是為方便用戶的測試需求而設計的。該型號模擬器提供了靈活的上位機軟件界面方便用戶設置各種測試場景（軌跡，此為擴展功能），一鍵自動保存上位機設置的場景（軌跡場景）、脫離上位機運行保存的測試場景（軌跡場景），極大方便用戶在產線、野外等環境下的測試。該模擬器在測試、評估及檢驗接收機定位精度等

8、性能時可代替費用昂貴的模擬器進行現場實驗，實時性好、性價比高，方便GPS領域的研發和生產測試等各個環節。1.2 GNSS-5000A模擬器外觀2 主要(zhyo)指標及測試(csh)圖2.1 主要(zhyo)特點與國內外現有GPS衛星信號模擬器相比， GNSS-5000A衛星信號模擬器具有以下幾個特點： 實時信號輸出開機即輸出實時射頻GPS信號；利用預存場景時，無需設置；無限時信號連續輸出星歷可自動更新；無限時連續信號輸出，支持接收機24/72小時/無限時連續信號測試；用戶場景參數設置方便用戶運動狀態可設：包括位置、速度、加速度；可使用用戶定義場景文件；衛星信號狀況可視可調實時顯示模擬多通道衛

9、星信息及星空圖；衛星信號功率可調；操作方便控制界面一體化設計；2.2 性能指標信號規模GPS的L1頻點，最多12通道信號動態參數 最大速度 050000 m/s最大加速度 01000m/s2最大加加速度 01000m/s3信號(xnho)精度偽距相位(xingwi)控制精度 優于0.02m偽距變化率精度(jn d) 優于0.005m/s通道間一致性 0.5ns信號質量頻率穩定度 1x10-8相位噪聲 -80dBc/Hz 100Hz；-85dBc/Hz 1kHz； -90dBc/Hz 10kHz； -95dBc/Hz 100kHz；諧波功率（MAX） -40dBc雜波功率（MAX） -50dBc

10、信號功率電平控制 功率范圍：-100dBm至-163dBm功率精度：1dB參考頻率/定制時鐘輸出10MHz時鐘輸入10MHz電氣和物理特性電源220V機箱 優質鋼板成型，噴涂高溫烘漆保護，高強度鋁合金面板重量 10kg尺寸 480mm（長）367mm（寬）110mm（高）2.3 定位測試結果圖附一組靜態測試(csh)結果，僅供參考。3 模擬器操作過程3.1 硬件(yn jin)設置(shzh)如果是脫機模式（脫離上位機模式），只需要連接電源線，開機即可。非脫機模式時，用串口線將模擬器上的串口與電腦上的串口相連（或者是用USB轉串口線）。在設置場景模式下，用戶自行設置場景（參見3.2節的第二步）

11、，啟動仿真后，才能啟動模擬器，輸出射頻信號；在非設置景模式下，啟動模擬器，無需進行任何設置，就能輸出GPS射頻信號，在此模式下，仍可以通過上位機軟件顯示信號狀態以及調節功率（在模擬器啟動輸出信號后，打開上位機界面時，設置好串口號后，直接啟動仿真即可）。這里主要介紹用戶自定義場景設置及下載保存。3.2 軟件操作第一步：運行界面程序，選擇“發送snr文件”為場景模式，單擊“確定”；“發送traj文件”為軌跡模式（此為擴展功能）。第二步：點擊(din j)，打開(d ki)場景編輯器第三步：在“InitialPosition”欄中設定經度，緯度(wid)，高度這里包括設定(sh dn)模擬用戶的經緯

12、高。選擇輸入的經緯度格式以及要模擬的經緯度的大體范圍（東經、西經、南緯、北緯）。經緯度格式中d表示的是度，m表示的是分。第四步：在“InitialSpeed” 欄中設定(sh dn)東向，北向，高向速度第五步：在“其他設置”欄設置是否加入電離層誤差仿真和對流層誤差仿真，并設定仰角門限它設定是否修正電離層和對流層誤差，仰角門限：模擬大于設定值的才可見。一般的，這兩個誤差修正要選中，“仰角門限”取5度。第六步：在“星歷文件”欄中加載星歷文件點擊“瀏覽”，選擇星歷文件，星歷文件從文件夾選取。第七步：在“初始(ch sh)時間”欄設置(shzh)起始時間，需在當前使用星歷文件(wnjin)時間段內，取

13、整點設置。第八步：在“運動軌跡設置”欄設定軌跡。點出“type”欄，選定運動(yndng)類型，如選定const設定(sh dn)好用戶的初始經緯高和東北高向速度以后，這里設定了接下來用戶的運動趨勢。其中這個(zh ge)下拉菜單表明了用戶的運動類型，分別表示靜止或勻速直線運動、勻加速直線運動。現在以靜止或勻速直線運動狀態為例說明設定過程：選定Const之后，接下來選定持續時間，持續時間的值是設定模擬Const的時間為多久。由于衛星星歷每2小時更新一次，為了驗證換星歷對信號產生的影響，一般選擇持續時間為7200s（即2個小時），同時，點擊左邊一豎排按鈕中的 Add按鈕，點幾次就表明持續幾個72

14、00s，效果如下：注意：本模擬器支持無限時連續測試，時間上受此場景時間的限制。當準備進行長時間甚至無限時測試時，場景的時間應該相應加長，本模擬器復位時間為8小時，故設置時間要不小于8小時。根據軌跡要求，添加其它軌跡第九步：點擊“保存”按鈕，保存場景文件。場景文件一般要保存在 文件夾下。3.3 運行(ynxng)場景(chng jng)第一步：點擊(din j)“設置/RS232串口設置” 設置接收機和模擬器的串口，先選擇模擬器的串口號(kuho)，波特率選擇115200，其它串口屬性默認不動，點擊模擬器端口下的 “連接(linji)”，點擊OK，關閉對話框，串口設定完畢。左邊(zu bian)

15、為接收機的串口的設置。第二步：選擇文件/打開，選擇需要的場景文件第二步：點出運行鍵，此時接通模擬器電源，模擬器主機啟動，約幾秒后開始工作，輸出射頻信號（此處必須要先啟動仿真后，方可接通模擬器電源，順序不可反）。第三步：保存場景信息：當模擬器正常運行后，點擊，此時界面停止接收數據，等到模擬器主機工作指示燈停止閃爍約2秒后并恢復閃爍時，表示數據保存完畢（如果是保存軌跡文件的話時間比較長，大約幾分鐘）。保存過程中不能斷電，只有當指示燈停止閃爍約2秒后并恢復閃爍時才可以斷電，否則數據不能正常保存；此步驟保存時，不可設置功率，如需設置功率保存，則進行步驟四；如不需設置功率，可直接進行步驟五。第四步：進行

16、(jnxng)完步驟三后，首先(shuxin)接通(ji tn)模擬器電源，等模擬器正常工作后，打開模擬器操作軟件，直接點擊，約2多秒后軟件接收到模擬器發來的數據，此時用戶可以設置的射頻信號輸出的功率。設置好后，重復步驟三后，直接進行步驟五操作。第五步：保存完后，關閉上位機界面與關掉模擬器電源，拆下串口線，重新接通模擬器電源，約10多秒后開始工作，輸出用戶設置的射頻信號。3.4 模擬器狀態查看3.4.1 Satellite Data點擊界面快捷鍵，顯示通道衛星數據信息圖，圖中為各通道衛星的信息。3.4.2星空圖點擊界面快捷鍵3，顯示可見衛星圖，圖中顯示可見衛星的仰角、方位角和衛星號3.4.3

17、NMEA數據(shj)下圖表示(biosh)模擬(mn)的NMEA數據。3.4.4位置信息下圖為位置信息視圖，顯示用戶位置詳細信息，包括經緯度信息，ECEF坐標信息和x、y、z三個方向的速度。3.4.5 模擬位置實時顯示下圖為位置視圖，顯示用戶的經緯度位置。3.4.6 界面(jimin)總體圖模擬器啟動(qdng)后，上位機界面的整體效果圖如圖。模擬器數據、接收機數據等自動保存到根目錄下。3.5 模擬器功率(gngl)設置點擊(din j)界面快捷鍵，顯示(xinsh)信號功率設定界面，如下圖所示，先啟動模擬器后，才能進行功率設置，設置好后，要點，其設置保存與保存場景信息操作一樣。功率控制分為

18、整體衰減和通道衰減兩部分，整體衰減加上通道衰減的值等于每個通道的衰減值。輸入兩部分的衰減值，可以通過拖動滑動條來實現，也可以通過在相應的編輯框中輸入數值來實現。滑動條和編輯框是聯動的，即改變滑動條位置則編輯框內容會做相應改變，而往編輯框中輸入功率值，則滑動條也會滑到相應的位置。設定完各通道功率后，點擊“設定”按鈕，即可完成對各個通道的功率的設置。4 場景(chng jng)設置(shzh)4.1 場景(chng jng)的定義場景（Scenario）用于描述接收機在某一特定空間和時間信息，場景包括以下部分：（1）時間（Time）；時間定義了模擬器運行的起始和結束時間。時間采用UTC格式：日/月

19、/年 時：分：秒，如18/9/2012 00:00:00（2）星歷（Ephemeris）星歷描述了GPS衛星的位置信息，星歷可從IGS網站下載，IGS網站對星歷每天更新一次，每天的星歷分為12段，每段為2小時。（2）軌跡（Trajectory）軌跡定義了接收機載體的位置信息，軌跡通過運動模型表示。一般的運動模型包括以下幾種類型： 勻速直線運動（Const）； 勻加速直線運動（ConstAcc）；4.2 星歷和時間（1）星歷文件選擇一個(y )星歷文件的有效期為1天，因此(ync)當選擇一個星歷文件后，模擬器便根據該星歷模擬當天的衛星信號。（2）起始(q sh)時間設置當選中一個星歷文件后，可以

20、設置模擬的起始時間，起始時間的范圍是0時0分到23時30分。4.3 軌跡模型軌跡及相應參數的定義如下表所示：軌跡說明參數1參數2（，3，4）Const保持靜止或勻速直線運動持續時間(s)N/AConstAcc直線加速加速度絕對值m/s2)末速度(m/s)4.4 軌跡設置軌跡與起始時間相對應，起始時間對應軌跡方程的0時刻，軌跡方程的時間單位為秒（s）。現舉一例子說明場景軌跡設置的方法，例如系統配置的標準的普通動態場景初始化文件的部分軌跡描述如下：Const 120.000ConstAcc 5.000 45.000各句命令含義： 以10m/s速度向西勻速運動(yns yndng)（初始速度為10m/s向西），持續時間為120s(