使用时间服务器与GNSS模拟器
实现基于区域的室内定位方案
方案介绍
GNSS是当前最常用、最广泛覆盖、效率最高的定位导航技术,几乎各个领域都依赖它。然而,在室内或地下,GNSS信号通常非常弱甚至不可用。德思特采用时间服务器与GNSS模拟器相结合,提供了一种基于区域的室内定位方案。这个方案能够实时传输与特定区域对应的虚拟GNSS信号,而接收终端则无需额外配置或软件,即可实现定位,并且能够平滑切换到真实的GNSS信号。
方案背景
GNSS(全球导航卫星系统)定位是一种基于卫星信号的定位技术,通过接收来自全球卫星定位系统(如GPS、GLONASS、Galileo、BeiDou等)的信号来确定接收设备的准确位置、速度和时间信息,几乎在各行各业都会有所应用。
然而GNSS(全球导航卫星系统)室内定位在许多情况下存在挑战,一方面室内环境中的信号衰减通常比室外环境更加严重,这会导致信号强度减弱,另一方面建筑物的墙壁、天花板和物体会阻挡和反射GNSS信号,导致多路径效应,使得接收到的信号不稳定,因此会导致室内GNSS定位不准确甚至无法定位。
目前为了在室内获得更好的定位,已经出现了多种解决方案,包括使用 Wi-Fi、蓝牙、UWB(超宽带)、红外线和其他传感器技术来增强或替代GNSS,但是此类方案大多数依赖专用、额外的设备或修改来实现这一目标,且几乎无法实现平滑的切换到外部的 GNSS 信号定位。
目前也有利用GNSS天线加中继放大器的方案来进行GNSS信号扩展的,但是此类方案会使得任何接收到重复信号的GNSS接收器都会认为它位于室外天线的位置,而不是实际的室内位置;并且此类方式直连放大器可能会导致对室外GNSS信号的干扰。
方案构成
使用时间服务器与GNSS模拟器实现基于区域的室内定位方案克服了这些问题,室外天线安装在天空视野清晰的任何地方,天线不是直接连接到传统中继器系统中的放大器和天线系统,而是连接到数据收集和同步单元,收集实时天空信号的信息并产生准确的10MHz和1PPS信号;GNSS模拟器可以使用这些信号来重新创建实时天空信号,但生成的位置可以编程为模拟世界上任何地方进入室内区域的位置,而不是生成与室外天线位置相对应的信号。
![](https://www.tesight.com/wp-content/uploads/2024/01/方案架构.webp)
整体架构可以分为以下三个部分:
![](https://www.tesight.com/wp-content/uploads/2024/01/时间服务器透明底.webp)
采用德思特时间服务器实时接收实时天空的详细信息以准确地重新生成GNSS信号。
- 时间精度可达20ns
- 14天时间偏移低至3.6us
- 支持PTP/NTP等所有同步协议、时间码与频率标准
- 独特的抗干扰智能天线单元
- 仿真迭代率1000 Hz,支持高速、高精、流畅的GNSS仿真
- 支持不同标准的时间转换功能
- 时间同步:NMEA,这种类型的同步精度优于50ns
- 时钟同步:10MHz + 1PPS
![高性能GNSS模拟器](https://www.tesight.com/wp-content/uploads/2023/04/图片2-1-1024x608.png)
德思特Safran GNSS模拟器可以实现多星多频的同步模拟,可以为室内用户提供 BEIDOU , GNSS , GLONASS , GELLILEO信号支持
- 支持所有GNSS星座与波形
- 多星座多频率模拟
- 支持高达1600个卫星通道模拟
- 超高的精度、分辨率、动态性能
- 模拟迭代率可达1000Hz
- 丰富的外部端口,支持各类同步
- 灵活的软件平台和API
方案套装
![](https://www.tesight.com/wp-content/uploads/2023/11/虹科GSG套装1-1.jpg)
TSGSGStarter
GNSS仿真测试入门
1星座1频段GNSS信号模拟输出能力
仿真高达500颗卫星
软件定义架构,具备灵活性和可扩展性
![](https://www.tesight.com/wp-content/uploads/2023/11/虹科GSG套装1-1.jpg)
TSGSGB
汽车GNSS仿真测试基础套装
1星座1频段GNSS信号模拟输出能力
仿真高达500颗卫星
软件定义架构,具备灵活性和可扩展性
具备HIL API
![](https://www.tesight.com/wp-content/uploads/2023/11/虹科GSG套装2-1.jpg)
TSGSGAD
汽车GNSS仿真测试高级套装
2星座2频段GNSS信号模拟输出能力
仿真高达500颗卫星
软件定义架构,具备灵活性和可扩展性
具备HIL API,RTK测试,双实例输出
![](https://www.tesight.com/wp-content/uploads/2023/11/虹科GSG套装2-1.jpg)
TSGSGPRO
汽车GNSS仿真测试大师套装
4星座3频段GNSS信号模拟输出能力
仿真高达1000颗卫星
软件定义架构,具备灵活性和可扩展性
具备HIL API,RTK测试,多(4)实例仿真输出,高级干扰模拟
方案优点及特点
时间同步精度小于50s
可以实现室内外GNSS无缝切换
室内外均提供连续一致的GNSS定位导航
无需额外设备或软件
生成位置可以自定义
而不绑定室外天线位置
定位在已知区域
范围相对传统中继更聚焦
从而缩短关键响应时间提高安全性
范围与规模可扩展
时间服务器+GNSS模拟器均是COTS产品
通过后期扩展时间服务器与GNSS模拟器数量
即可快速扩展区域
无需额外调整
允许建立远程监控与预警系统
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德思特是原虹科测试测量事业部孵化出来的独立公司,基于超过10年的业务沉淀,主要业务范围涵盖:汽车电子仿真及测试、射频微波及无线通信测试、无线频谱监测与规划、无线通信(包括智能网联汽车无线通信、轨道交通、卫星通信、室内无线通信)、半导体测试、PNT解决方案、大物理和光电测试等。 我们围绕汽车电子、射频微波、通信、航空航天等行业提供专业可靠的解决方案,现有客户包括华为、德赛西威、蔚来汽车、理想汽车、航天科工集团、清华大学、北京航空航天大学、中电科集团等。我们是中国无线电协会、中国通信企业协会、雷达行业协会、RIS智能超表面技术协会等行业协会的会员,致力与客户共同发展,促进产业升级。
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