原创 GNSS技术知识你知道多少？这些你或许还未掌握

 2023-7-31 11:10  1379 3 3 分类: 通信文集: 卫星通信

GNSS信号频段

GNSS频谱图展示了不同的GNSS信号及其星座、载波频率、调制方案，以及所有这些信号在同一L波段频段内如何相互关联，是GNSS专业人员的必备工具，包括设计和开发GNSS系统的工程师，以及测试GNSS系统的工程师。

GNSS术语

星座（Constellation）：构成特定系统的一组卫星。GPS、GLONASS、Galileo、BeiDou、IRNSS（NAViC）和QZSS都被认为是独立的星座。

信号（Signal）：信号由载波频率、测距码和导航数据组成。一颗卫星通常会传输多个信号，例如，一颗GPS III卫星传输八种不同的GPS信号（L1C/A、L1C、L2C、L5、L1P（Y）、L1M、L2P（Y）、L2M）。

载波频率（Carrier Frequency）：固定频率的传输，该频率经过更改或调制以“承载”数据。频率以赫兹（每秒循环数）为单位测量。在GNSS模拟器中指的是GNSS信号的精确载波频率。对于GPS L1C/A信号，载波频率为 1575.42MHz。

频段（Frequency Band）：GNSS频率通常称为频段。所有GNSS频率都符合国际电信联盟（ITU）定义的L1、L2、L5或L6频段。这些所有的信号频段被规划得足够近，这样一个接收器就可以接收所有信号，但又不会靠得太近以至于它们相互干扰。尽管GPS L1C/A、GLONASS G1、伽利略E1和北斗B1信号可能具有不同的载波频率，但它们都位于L1频段。

PRN码（PRN Code）：伪随机噪声码，也称为测距码或扩频码，是用于生成GNSS信号扩频的相移序列，接收机使用PRN码恢复原始信号并测量到卫星的距离。有多种类型的代码用于不同的星座和信号。

调制类型（Modulation Types）：GNSS中使用相位调制将PRN代码和导航消息数据传送到接收器的载波频率上。GNSS信号最常用的调制技术是二进制相移键控（BPSK），而较新的信号使用二进制偏移载波（BOC）调制方案。

服务（Services）：来自同一个星座的不同信号或信号组合可用于不同的服务。对于GPS，有标准定位服务（SPS）和精确定位服务（PPS）两种，SPS适用于所有用户，而PPS则用于军事应用。伽利略有四种服务：开放服务（OS）、高精度服务（HAS）、公共监管服务（PRS）和搜救（SAR）。其他星座也提供不同的服务，比如北斗目前提供七种服务：

定位导航授时服务：全球范围实测定位精度水平方向优于2.5米，垂直方向优于5.0米，测速精度优于0.2米/秒，授时精度优于20纳秒。
全球短报文服务：通过14颗MEO卫星为全球用户提供试用服务，最大单次报文长度560比特，约40个汉字。
国际搜救服务：6颗MEO卫星搭载搜救载荷，在符合国际标准的基础上，提供北斗特色B2b返向链路确认功能，为全球用户提供遇险报警服务。
区域短报文服务：最大单次报文长度14000比特，约1000个汉字，而具有区域短报文功能的智能手机将进入市场。
精密单点定位服务：通过3颗GEO卫星播发精密单点定位信号，定位精度实测水平方向优于20厘米，高程优于35厘米。
星基增强服务：支持单频及双频多星座两种增强服务模式，满足国际民航组织技术验证要求。目前星基增强系统服务平台已基本建成，正面向民航、海事、铁路等高完好性用户提供试运行服务。
地基增强服务：已在中国全境内建设框架网基准站和区域网基准站，面向行业和大众用户提供实时厘米级、事后毫米级定位增强服务。

GNSS模拟器是基于仿真的手段，结合软件定义的高级架构，在GNSS仿真的基础上更进一步，推出“依托软件引擎，开放硬件平台，高效开放的完成GNSS仿真”的Skydel GNSS仿真引擎方案，并借助该引擎推出适合于HIL测试的GSG-7与复杂场景与多实例测试的GSG-8。虹科Safran GSG-8提供最新定位、导航和计时测试解决方案，在一个易于使用、可升级和可扩展的平台上提供了最高标准的全球导航卫星系统（GNSS）信号测试和传感器模拟性能。它具有1000Hz的模拟迭代率、高动态性、实时同步，以及对所有卫星信号的模拟。

特征