传统 GNSS 模拟器在实验室场景下性能强劲,但面对单星座/单频点验证、外场测试及频繁移动需求时,存在性能冗余与便携性不足的矛盾。德思特基于Skydel软件定义架构,将仿真计算与射频转换解耦,使GNSS仿真系统得以模块化、可裁剪地部署。以此为核心,推出了笔记本便携套装、可提式工作站及一体化工作站三种形态的便携式GNSS仿真测试方案,在保留仿真精度的同时实现系统形态对多样化测试场景的适配。
一、从实验室级GNSS仿真到便携式测试
GNSS模拟器能够在受控条件下复现卫星导航信号、运动轨迹、时间变化及复杂环境因素,是接收机、车载导航、定位终端和组合导航设备研发测试的重要工具。
德思特GNSS模拟器具备较强的信号仿真和场景构建能力,能够满足多星座、多频点、高动态及复杂环境下的实验室测试需求。通过模拟真实或预定义的卫星运动、载体轨迹、信号遮挡、干扰和误差,可以帮助用户在可重复、可量化的条件下完成产品验证。
对于研发实验室、认证测试机构以及需要复杂场景复现的用户,实验室级GNSS模拟器具有明显优势。但在实际应用中,并非所有测试都需要完整的多星座、多频点和大规模通道能力。部分用户可能只需要:
- 单星单频信号或少量星座频点测试;
- 研发现场、生产现场或外场快速验证;
- 频繁移动设备和测试地点;
- 更简单的部署方式和更低的整体使用成本。
在这些场景下,传统实验室形态的设备可能存在体积较大、部署复杂、移动不便或性能冗余等问题。因此,用户需要一种更灵活的GNSS仿真测试形态:保留核心仿真能力,同时根据实际测试需求选择更轻量、更便携的GNSS模拟仿真方案。
二、便携式GNSS仿真方案的技术可行性与支撑
1.Skydel软件定义GNSS仿真引擎的开放性
传统GNSS模拟器通常依赖专用FPGA、专用射频板卡和固定硬件通道来完成信号生成。系统的通道数量、支持频点和功能边界,往往在设备设计阶段就已经确定。
德思特GNSS模拟器是基于Skydel GNSS引擎的解决方案,采用的是软件定义的GNSS仿真架构。软件定义架构是一种新型的架构模式,它是一种基于软件的架构,通过软件来定义系统的功能,从而提高系统的运行效率和能量效率。软件定义架构可以将硬件资源抽象化,从而使得应用程序可以更好地利用硬件资源,提高系统的性能和可靠性。
它将卫星运动、接收机轨迹、信号生成、误差模型和部分干扰信号的生成过程交由软件完成,再利用通用计算机、GPU和软件定义无线电设备构成完整的信号输出链路。
可以将其概括为:仿真场景 → 运动与信号计算 → GPU实时生成I/Q → SDR射频转换 → 被测GNSS设备
Skydel的软件定义架构,本质上是将GNSS仿真任务分配给不同的计算和射频模块。这种分工带来的直接好处是:系统的仿真能力不再完全绑定于某一块专用信号生成板卡,而是可以通过更换计算机、GPU或SDR,对系统性能和输出规模进行调整。
2.为什么软件定义架构适合便携化
第一,硬件可以按需配置。用户不必始终配置完整的实验室级系统,而是可以根据测试规模选择计算平台、GPU和SDR。单星座、单频点或少量通道测试,可以采用更紧凑的硬件组合;多星座、多频点和复杂动态测试,则可以配置更高性能的GPU和更多射频输出。
第二,系统能力可以扩展。当用户后续增加仿真星座、频点、通道或射频输出需求时,可以通过升级软件许可、更换或增加硬件模块来扩展系统,而不必完全更换仿真软件架构。
第三,设备形态更加灵活。Skydel可以运行在符合要求的Windows或Ubuntu计算平台上,并支持多种SDR设备。
因此,Skydel的软件定义架构并不局限于某一种设备外形。它既可以部署在固定式实验室模拟器中,也可以由笔记本电脑、小型主机、GPU和紧凑型SDR组成便携式GNSS仿真套装。
三、德思特便携式GNSS仿真测试套装
1.TS-GTS-P10A1/A2
该套装使用独立的笔记本电脑作为主工作站,该笔记本具备集成的Nvidia RTX 5060 GPU,搭载GNSS仿真软件Skydel实现运算,并借助thunderbolt端口将IQ数据实时传输给外置的射频卡,最终通过前端射频端口输出。方案标准提供L1频段的信号仿真能力,最多支持扩展到同时进行2个频段的仿真。
- 定制版德思特Skydel GNSS仿真引擎
- 高性能笔记本(套装默认采用:ThinkBook16 Ultra7 356H RTX5060,windows 11)
- 1/2频段SDR扩展套装组合
2.TS-GTS-P10B
该套装使用紧凑的可提式工作机箱作为主工作站,内部搭载GNSS仿真软件Skydel实现运算,具备需要的Nvidia算力平台与IQ射频转换的SDR板卡与必要的时间同步设备。方案标准提供L1频段的信号仿真能力。方案默认搭配便携式显示屏幕与键鼠套装,方便随时进行可视化与控制。
- 定制版德思特Skydel GNSS仿真引擎
- 可提式MATX工作站(含必要的硬件,windows 11/Ubuntu 22.04LTS)
- L1频段SDR硬件套装
- 便携式显示屏
- 便携式键鼠套装
展示方案为开发中方案,不确保与最终落地方案完全一致
3.TS-GTS-P10C
该套装使用一体化带屏幕的机箱作为主工作站,内部搭载GNSS仿真软件Skydel实现运算,具备需要的Nvidia算力平台与IQ射频转换的SDR板卡与必要的时间同步设备。方案标准提供L1频段的信号仿真能力,额外扩展可定制。
- 定制版德思特Skydel GNSS仿真引擎
- 一体化工作站(含必要的硬件,windows 11/Ubuntu 22.04LTS)
- L1与更多频段SDR硬件套装(按需定制)
展示方案为开发中方案,不确保与最终落地方案完全一致
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