Для разработки систем позиционирования, навигации и синхронизации для военных, космических и других применений с повышенными требованиями к точности работы такого рода систем нужно их всестороннее и высокоточное тестирование. Многочастотный имитатор сигналов глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) GSS9000, предназначенный для использования в исследованиях и разработках в области спутниковой навигации, являет собой новый стандарт совершенства в генерации сигналов ГНСС.

Имея передовую аппаратную основу, специально разработанную для имитации сигналов ГНСС, и работая под управлением ПО генерации сценариев и управления имитацией SimGEN, прибор GSS9000 выдает полный набор сигналов ГНСС с лучшими в отрасли гибкостью, точностью, производительностью и надежностью.

Большая гибкость конфигурации и превосходные рабочие характеристики

Имитатор GSS9000 поддерживает широкий набор конфигураций генерации сигналов ГНСС, начиная с выдачи одного сигнала GPS L1 C/A, и заканчивая многочастотными конфигурациями, генерирующими сигналы всех ГНСС (полностью развернутых и создаваемых) с открытым и санкционированным доступом. Возможна имитация множества транспортных средств с множеством антенн.

Данный имитатор состоит из управляющего компьютера Spirent C50r, который исполняет ПО SimGEN, и конфигурируемого генератора сигналов. В шасси последнего можно установить от 1 до 10 банков РЧ-каналов, каждый из которых поддерживает до 32 каналов и может генерировать сигналы любого числа лицензированных ГНСС в одном и том же частотном диапазоне.

Архитектура генератора предусматривает суммирование сигналов, генерируемых банками РЧ-каналов, с последующей выдачей сигналов через общий РЧ-выход. Также возможна выдача сигнала каждого банка РЧ-каналов через отдельный РЧ-выход, что востребовано для реализации тестовых решений с многочисленными передающими антеннами. Такого рода решения используются для испытаний приемных антенн с управляемой диаграммой направленности.

К основным достоинствам GSS9000 относятся:

• До 320 каналов в одном шасси.
• Можно использовать до 10 РЧ-выходов в одном шасси для реализации тестовых решений с многочисленными передающими антеннами.
• Выдача полного набора сигналов ГНСС и систем дифференциальной коррекции на всех частотах этих систем из одного шасси.
• Лучшие в отрасли рабочие характеристики, включая частоту System Iteration Rate, равную 1000 МГц.
• Большая гибкость конфигурации, изменяемой посредством выбора лицензий из кабинета лицензий.
• Полная переносимость сценариев, созданных с помощью ПО SimGEN, с других имитаторов фирмы Spirent.
• Возможность модернизации функциональности пользователями на месте эксплуатации.
• Возможность использования встроенных источников помех (GTx).
• Моральное неустаревание, благодаря адаптируемости к любым достижениям в развитии ГНСС, сигналов, методов модуляции и кодирования.

Крайне важным достоинством GSS9000 является то, что высокие характеристики генерируемых сигналов сохраняются при любых вариантах использования имитатора, в том числе при моделировании самых динамических транспортных средств.

Управление имитацией

Имитатор GSS9000 поддерживается программным обеспечением SimGEN, которое является лучшим в мире ПО управления имитацией сигналов ГНСС, обеспечивающим генерацию и выполнение сценариев тестирования.

Типичный снимок экрана ПО SimGEN

В широкий набор функциональных возможностей данного ПО входят:

• Генерация точных орбитальных данных спутников ГНСС.
• Внесение ошибок и изменений в навигационные данные, спутниковые шкалы времени и орбиты.
• Использование функции SimREMOTE для расширения возможностей удаленного управления и задания траектории движения с шестью степенями свободы.
• Передача потоков данных о сигнале, времени, управлении, транспортном средстве и траектории через различные интерфейсы в реальном масштабе времени и в файл.
• Моделирование ионосферных и тропосферных эффектов, включая ионосферную сцинтилляцию.
• Моделирование многолучевого распространения спутниковых сигналов и затенения антенны приемника ГНСС рельефом.
• Независимое регулирование уровней сигналов спутников.
• Управление модуляцией и кодированием сигнала.
• Создание до 10 копий любого лицензированного созвездия для тестирования спуфинга.
• Моделирование движения самолетов, космических кораблей, морских судов и наземных транспортных средств.
• Возможность задания амплитудной и фазовой диаграмм направленности антенны приемника.
• Возможность задания диаграммы антенны передатчика на спутнике.
• Моделирование изменений в работе кварцевого генератора приемника под воздействием силы (clock g-sensitivity).
• Учет эффектов плеча рычага при смещении антенны относительно центра тяжести транспортного средства.
• Моделирование ошибок датчиков инерциальных навигационных систем.
• Линейное изменение псевдодальности (для тестирования RAIM).
• Моделирование когерентных и некогерентных помех (с использованием дополнительной системы имитации помех GSS7765).
• Добавление секунд координации и учет числа обнулений счетчика недель.

Системные расширения и опции

Все чаще приемники и сенсоры ГНСС применяются не как отдельные устройства, а в составе интегрированных навигационных систем. Для тестирования этих систем необходимо, чтобы сигналы различных датчиков и другие сигналы, используемые в испытуемой навигационной системе, генерировались когерентно с сигналами ГНСС.

Имитатор GSS9000 совместим со всеми многочисленными опциями и системными расширениями, выпускаемыми компанией Spirent. К ним относятся продукт SimINERTIAL, имитирующий работу инерциальных датчиков, и решение Sim3D, которое моделирует распространение сигналов ГНСС при наличии синтетических трехмерных наземных объектов, влияющих на распространение этих сигналов. Шум и помехи могут быть сгенерированы системой GSS7765. Для тестирования работы приемника ГНСС в условиях спуфинга ГНСС предназначен продукт SimSAFE. При использовании любого системного расширения ПО SimGEN обеспечивает когерентность всех тестовых сигналов.

Спецификация

Генерация сигналов:

• GPS: L1, L2, L5
• Galileo: E1, E5ab, E6
• ГЛОНАСС: L1, L2
• BeiDou: B1I, B2I, B1C, B2A, B3I
• SBAS: L1, L5
• QZSS: L1, L2, L5, L6
• NavIC (IRNSS): L5, S
• FLEX: все поддиапазоны, задаваемые пользователем коды.
• Генерация сигналов с открытым и санкционированным доступом.
• До 320 каналов на 10 независимых несущих в одном шасси.
• Можно задействовать до 10 РЧ-выходов в шасси.
• Реконфигурация параметров спутниковых группировок и сигналов в процессе работы.
• Адаптируемость ко всем известным новшествам в области спутниковой навигации.

Частота итерации:

• Simulation Iteration Rate (SIR): 10...1000 Гц (лучший в своем классе показатель).
• Hardware Update Rate: 1000 Гц.

Уровень сигнала:

• Диапазон регулировки уровня (разрешение 0,1 дБ): 60 дБ.
• Абсолютная точность: ±0,5 дБ.
• Повторяемость от запуска к запуску: ±0,1 дБ.

Точность сигнала:

• Точность псевдодальности: 0,3 мм RMS.
• Неопределенность псевдодальности из-за межканального смещения: 0 мм RMS.
• Межканальное смещение: в пределах ±2 нс.

Качество сигнала:

• Гармоники (макс.): −40 дБн.
• Паразитные составляющие: менее −182 дБВт.
• Фазовый шум (одна боковая полоса): не более 0,005 рад RMS.
• Нестабильность частоты: ±5×10^-10 в сутки.

Динамика имитируемого движения с шестью степенями свободы:

• Относительная скорость: 120 км/с.
• Относительное ускорение: 192,6 км/с².
• Относительный рывок: 890,4 км/с³.
• Угловая скорость при плече рычага 1,5 м: более 15π рад/с.
• Угловая скорость при плече рычага 0,05 м: более 60π рад/с.

Физические и электрические характеристики:

• Генератор сигналов:
• Габаритные размеры (Ш × Г × В): 445 × 620 × 175 мм.
• Масса: <30 кг.
• Диапазон рабочих температур: +10...+40 °C.
• Рабочая влажность: 40...90% (без конденсации).
• Электропитание: 100—120/220—240 В переменного тока, 48–66 Гц.


• Управляющий компьютер C50r:
• Габаритные размеры (Ш × Г × В): 426 × 600 × 178 мм.
• Масса: <20 кг.