GNSS信號(hào)頻段

GNSS頻譜圖展示了不同的GNSS信號(hào)及其星座、載波頻率、調(diào)制方案，以及所有這些信號(hào)在同一L波段頻段內(nèi)如何相互關(guān)聯(lián)，是GNSS專業(yè)人員的必備工具，包括設(shè)計(jì)和開發(fā)GNSS系統(tǒng)的工程師，以及測(cè)試GNSS系統(tǒng)的工程師。

GNSS術(shù)語

星座（Constellation）：構(gòu)成特定系統(tǒng)的一組衛(wèi)星。GPS、GLONASS、Galileo、BeiDou、IRNSS（NAViC）和QZSS都被認(rèn)為是獨(dú)立的星座。

信號(hào)（Signal）：信號(hào)由載波頻率、測(cè)距碼和導(dǎo)航數(shù)據(jù)組成。一顆衛(wèi)星通常會(huì)傳輸多個(gè)信號(hào)，例如，一顆GPS III衛(wèi)星傳輸八種不同的GPS信號(hào)（L1C/A、L1C、L2C、L5、L1P（Y）、L1M、L2P（Y）、L2M）。

載波頻率（Carrier Frequency）：固定頻率的傳輸，該頻率經(jīng)過更改或調(diào)制以“承載”數(shù)據(jù)。頻率以赫茲（每秒循環(huán)數(shù)）為單位測(cè)量。在GNSS模擬器中指的是GNSS信號(hào)的精確載波頻率。對(duì)于GPS L1C/A信號(hào)，載波頻率為 1575.42MHz。

頻段（Frequency Band）：GNSS頻率通常稱為頻段。所有GNSS頻率都符合國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）定義的L1、L2、L5或L6頻段。這些所有的信號(hào)頻段被規(guī)劃得足夠近，這樣一個(gè)接收器就可以接收所有信號(hào)，但又不會(huì)靠得太近以至于它們相互干擾。盡管GPS L1C/A、GLONASS G1、伽利略E1和北斗B1信號(hào)可能具有不同的載波頻率，但它們都位于L1頻段。

PRN碼（PRN Code）：偽隨機(jī)噪聲碼，也稱為測(cè)距碼或擴(kuò)頻碼，是用于生成GNSS信號(hào)擴(kuò)頻的相移序列，接收機(jī)使用PRN碼恢復(fù)原始信號(hào)并測(cè)量到衛(wèi)星的距離。有多種類型的代碼用于不同的星座和信號(hào)。

調(diào)制類型（Modulation Types）：GNSS中使用相位調(diào)制將PRN代碼和導(dǎo)航消息數(shù)據(jù)傳送到接收器的載波頻率上。GNSS信號(hào)最常用的調(diào)制技術(shù)是二進(jìn)制相移鍵控（BPSK），而較新的信號(hào)使用二進(jìn)制偏移載波（BOC）調(diào)制方案。

服務(wù)（Services）：來自同一個(gè)星座的不同信號(hào)或信號(hào)組合可用于不同的服務(wù)。對(duì)于GPS，有標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)（SPS）和精確定位服務(wù)（PPS）兩種，SPS適用于所有用戶，而PPS則用于軍事應(yīng)用。伽利略有四種服務(wù)：開放服務(wù)（OS）、高精度服務(wù)（HAS）、公共監(jiān)管服務(wù)（PRS）和搜救（SAR）。其他星座也提供不同的服務(wù)，比如北斗目前提供七種服務(wù)：

• 定位導(dǎo)航授時(shí)服務(wù)：全球范圍實(shí)測(cè)定位精度水平方向優(yōu)于2.5米，垂直方向優(yōu)于5.0米，測(cè)速精度優(yōu)于0.2米/秒，授時(shí)精度優(yōu)于20納秒。
• 全球短報(bào)文服務(wù)：通過14顆MEO衛(wèi)星為全球用戶提供試用服務(wù)，最大單次報(bào)文長(zhǎng)度560比特，約40個(gè)漢字。
• 國(guó)際搜救服務(wù)：6顆MEO衛(wèi)星搭載搜救載荷，在符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，提供北斗特色B2b返向鏈路確認(rèn)功能，為全球用戶提供遇險(xiǎn)報(bào)警服務(wù)。
• 區(qū)域短報(bào)文服務(wù)：最大單次報(bào)文長(zhǎng)度14000比特，約1000個(gè)漢字，而具有區(qū)域短報(bào)文功能的智能手機(jī)將進(jìn)入市場(chǎng)。
• 精密單點(diǎn)定位服務(wù)：通過3顆GEO衛(wèi)星播發(fā)精密單點(diǎn)定位信號(hào)，定位精度實(shí)測(cè)水平方向優(yōu)于20厘米，高程優(yōu)于35厘米。
• 星基增強(qiáng)服務(wù)：支持單頻及雙頻多星座兩種增強(qiáng)服務(wù)模式，滿足國(guó)際民航組織技術(shù)驗(yàn)證要求。目前星基增強(qiáng)系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)已基本建成，正面向民航、海事、鐵路等高完好性用戶提供試運(yùn)行服務(wù)。
• 地基增強(qiáng)服務(wù)：已在中國(guó)全境內(nèi)建設(shè)框架網(wǎng)基準(zhǔn)站和區(qū)域網(wǎng)基準(zhǔn)站，面向行業(yè)和大眾用戶提供實(shí)時(shí)厘米級(jí)、事后毫米級(jí)定位增強(qiáng)服務(wù)。

GNSS模擬器

虹科Safran GNSS模擬器是基于仿真的手段，結(jié)合軟件定義的高級(jí)架構(gòu)，在GNSS仿真的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步，推出“依托軟件引擎，開放硬件平臺(tái)，高效開放的完成GNSS仿真”的Skydel GNSS仿真引擎方案，并借助該引擎推出適合于HIL測(cè)試的GSG-7與復(fù)雜場(chǎng)景與多實(shí)例測(cè)試的GSG-8。

虹科Safran GSG-8在基礎(chǔ)款模擬器的基礎(chǔ)上提供的最新定位、導(dǎo)航和計(jì)時(shí)測(cè)試解決方案，在一個(gè)易于使用、可升級(jí)和可擴(kuò)展的平臺(tái)上提供了最高標(biāo)準(zhǔn)的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）信號(hào)測(cè)試和傳感器模擬性能。它具有1000Hz的模擬迭代率、高動(dòng)態(tài)性、實(shí)時(shí)同步，以及對(duì)所有衛(wèi)星信號(hào)的模擬。虹科Safran GSG-8支持多星座、多頻率和數(shù)百個(gè)信號(hào)，非常適合空間軌跡模擬、定制PNT信號(hào)、硬件在環(huán)等應(yīng)用。

特征

• 靈活的軟件定義平臺(tái)
• 超高動(dòng)態(tài)
• 強(qiáng)大的自動(dòng)化
• 航空航天模擬
• 自定義波形

原文標(biāo)題：虹科教您 | GNSS技術(shù)知識(shí)你知道多少？這些你或許還未掌握

文章出處：【微信公眾號(hào)：虹科衛(wèi)星與無線電通信】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。