介紹

GPS/GNSS信號無處不在，低成本和高性能使現在越來越多設備都會安裝GNSS接收器，而能夠在多個頻率上傳輸信號的多個GNSS星座，以及不同的GNSS精度都是在選擇GNSS接收器時需要考慮的因素。

接收器的集成方式會對產品性能產生重要影響，同時還需要確保系統不會產生干擾GNSS接收的噪聲。虹科Orolia GNSS模擬器是GNSS測試的最佳方案，它允許在模擬環境中對具有GNSS接收器的設備進行可重復性測試。

GNSS測試

基本的GNSS測試，即GNSS接收器的關鍵性能測試，包括：

• 首次定位時間（TTFF）

這是接收器報告其計算的日期、時間和位置（定位）所需的時間量，通常以秒為單位。該時間是從接收器重置到接收器報告定位的時間。不同類型的復位可在任何接收器上執行：冷啟動、熱啟動。

當執行冷啟動時，接收器內存被清除，接收器必須在不使用任何保存信息的情況下執行計算。刪除有關衛星星座（歷書）、每顆衛星的精確軌道和時鐘數據（星歷）以及日期、時間和位置的數據。接收器上的冷復位通常不通過關閉設備的電源來執行，而是需要向接收器發送單獨的命令。首次定位時間在冷復位時最長。

熱重啟（warm reset）通常通過關閉設備電源，然后重新啟動來執行。熱重啟將歷書信息保留在內存中，并刪除星歷以及日期、時間和位置信息，這允許接收器比冷復位更快地獲得定位。

當GNSS接收暫時中斷（例如通過隧道），然后再次開始接收時，這稱為熱重置（hot reset）。接收器保留所有存儲的信息（歷書、星歷、日期/時間、位置），并可以快速獲得定位。

對于用戶必須盡快獲得位置或時間信息的應用程序，例如，對于用于汽車儀表板導航的GNSS接收器來說，在獲得定位之前是無法提供行駛方向的。而對于固定應用中的定時接收器而言，更長的TTFF則并不重要。

• 定位精度

通過比較來自虹科Orolia GNSS模擬器的數據與接收器報告的位置數據來測量位置精度，并在不同的運動軌跡和/或在不同的位置進行測量。

位置精度測試通常包括在一段時間內運行測試，并每隔一段時間收集位置誤差（例如：運行測試一小時，然后每秒收集測量數據）。虹科Orolia GNSS模擬器可以實時進行精度測試，在測試后再進行統計分析。

• 定時精度

通過比較來自虹科Orolia GNSS模擬器的每秒1脈沖信號（1PPS）與被測接收器生成的1PPS信號，來執行定時精度測試。使用時間間隔計數器或示波器可以確定接收器的定時精度，與定位精度測試一樣，測量值需要在一段時間內每秒收集一次。

• 靈敏度

接收器靈敏度是GNSS信號能夠具有的最低功率電平，GNSS接收器能夠鎖定這些信號并繼續跟蹤。靈敏度有兩種重要類型：捕獲和跟蹤。

捕獲靈敏度是接收機第一次鎖定GNSS信號所需的功率電平；跟蹤靈敏度是接收機在捕獲后保持跟蹤信號所需的功率電平。信號的獲取需要比維持跟蹤所需電平更高的功率電平。

• GNSS誤差

自然環境中存在著一些會影響這些基本測試結果的干擾因素，所以要獲取準確結果，在模擬真實運行的環境中測試設備是非常重要的。

當GNSS信號從衛星傳輸到接收器時，它會穿過電離層和對流層，選擇用于測試的任何模擬器都應能夠設置大氣模型并添加誤差，以便可以在不同的誤差條件下測試接收器設備。當來自衛星的信號從物體或地面反射并導致主信號的多個回波到達接收器時，就會發生多徑，多徑可以在任何環境中發生，建筑物越密集，多徑發生的次數就越多。當附近有發射機以干擾GNSS的頻率發射時，就會發生局部射頻干擾。干擾可以始終存在或隨機發生，所以需要測試地面附近重要應用操作設備的接收器性能，以避免干擾帶來的影響。

干擾對接收機的影響與射頻干擾相同，但由于干擾旨在干擾GNSS接收機，影響可能會更大；欺騙是通過向接收器發送類似GNSS的信號，試圖欺騙GNSS接收器，使其認為自己位于不同的位置。

總結

GPS/GNSS信號應用廣泛，根據應用和環境情況，可以確定測試中最重要的內容。虹科提供了重要的高級模擬工具，能夠實現不同的測試功能與要求，以幫助任何GNSS設備在任何環境下都能夠穩健運行。