衛星模擬器，能夠模擬星載測控分系統的性能，並能模擬衛星飛行姿態、軌道動力學過程和各測控弧段的衛星全幀遙測信息流變化過程的設備。衛星模擬器由模擬應答機和姿態軌道仿真器兩部分組成。模擬應答機包括接收機（載波調諧）、發射機（載波調製）、靜噪控制電路、測距轉發、遙測終端（含遙測參數仿真）、遙控終端等。而姿態軌道仿真器則由仿真計算機及輸入/輸出接口電路等組成，可仿真在姿態控制系統控制下衛星的姿態與軌道運動。仿真器與模擬應答機在視頻接口。仿真器接收遙控終端解調輸出的指令碼，仿真出姿態控制系統的工作狀態、衛星姿態及其他工程參數，再以PCM編碼形式送遙測終端，進行副載波視頻調製，經發射機載波調製、放大，由發射信道、天線傳送至地面。
基本介紹
- 中文名：衛星模擬器
- 外文名：Satellite simulator
- 定義：模擬衛星姿態、軌道動力學的設備
- 組成：模擬應答機和姿態軌道仿真器
- 優勢：可復現測試、精度測試、場景定製
- 套用：檢驗接收機的捕獲跟蹤性能
基本概念,衛星接收機與衛星模擬器的比較,發展趨勢,多模、多頻化,高精度、高動態化,真實化、實時化,小型化、專業化、標準化,與測試系統融為一體的“ 硬體在環”仿真,軟體、硬體和AGHS 架構模擬器互補並存,成為接收機檢定的標準源,
基本概念
衛星模擬器，能夠模擬星載測控分系統的性能，並能模擬衛星飛行姿態、軌道動力學過程和各測控弧段的衛星全幀遙測信息流變化過程的設備。衛星模擬器由模擬應答機和姿態軌道仿真器兩部分組成。
模擬應答機包括接收機（載波調諧）、發射機（載波調製）、靜噪控制電路、測距轉發、遙測終端（含遙測參數仿真）、遙控終端等。而姿態軌道仿真器則由仿真計算機及輸入/輸出接口電路等組成，可仿真在姿態控制系統控制下衛星的姿態與軌道運動。仿真器與模擬應答機在視頻接口。仿真器接收遙控終端解調輸出的指令碼，仿真出姿態控制系統的工作狀態、衛星姿態及其他工程參數，再以PCM編碼形式送遙測終端，進行副載波視頻調製，經發射機載波調製、放大，由發射信道、天線傳送至地面。
衛星信號模擬器功能強大，套用也非常的廣泛，它可以產生高動態導航信號，檢驗接收機的捕獲跟蹤性能；也可以產生特定導航信號，驗證測試方案的可行性；還可以作為比較標準，檢驗導航接收機的動態測量精度等。
衛星接收機與衛星模擬器的比較
（1） 可復現測試。研究人員可在不變的測試條件下反覆進行實驗， 提高測量結果的精度。
（2） 精度測試。模擬器可調整衛星信號的功率等各個參數以滿足不同的實驗需求。
（3） 場景定製。可根據實驗需求模擬不同的天氣環境、大氣層參數等。軌道上的衛星內置精度為10-13 的高精度時間基準， 發射出的衛星信號具有很高的時間質量等級。衛星模擬器本身也有一個晶體鐘， 時間精度為10-9， 雖劣於真實信號的時間精度， 但仍可滿足大部分實驗檢測需求。若需要更高精度的時間基準， 可為模擬器配置一個具有高精度頻率輸出功能的外時鐘參考源。
發展趨勢
衛星信號模擬器發展趨勢主要呈現在以下幾個方面。
多模、多頻化
為滿足用戶高精度定位需求以及衛星覆蓋率引起的導航定位問題，多模多頻是接收機未來發展的必然方向。可以實現多系統多頻點衛星信號組合仿真的模擬器將成為必然趨勢。
高精度、高動態化
隨著電子元器件性能的提升、軟體無線電理論的發展和新型模擬器架構的提出，衛星信號模擬器的精度和動態範圍必將隨之提高，以實現高性能接收機的算法和功能驗證。
真實化、實時化
模擬器提供的仿真信號越接近實際衛星的信號就越能驗證接收機的真實工作性能，這就需要建立更為精準的衛星信號誤差模型並將其融入仿真的信號中，例如多徑效應模型、信號衰減模型、電離層閃爍模型、天線方向增益模型等。此外，添加各類可控干擾信號的仿真信號生成也將成為未來模擬器必不可少的功能，用以驗證接收機抗干擾性能。未來模擬器將更多地要求任意時空的實時仿真，單一的錄播轉髮式的衛星信號仿真最終將被淘汰，錄播將作為輔助功能存在。
小型化、專業化、標準化
針對不同市場的需求，更為專業的接收機驗證模擬器和小型嵌入式模擬器將分別占據高低端市場。另一方面，國內對於接收機已經實施了部分標準，模擬器作為一種標準的信號源也需要一個行業標準進行規範。多家研究院所現在都在擬定模擬器的規範，以期申報為國家標準。
與測試系統融為一體的“ 硬體在環”仿真
未來的模擬器將提供多樣的標準化接口，提供與被測系統的互動，構成完整的閉環測試迴路，在驗證接收機性能的同時驗證定位數據處理和使用方案的可行性。
軟體、硬體和AGHS 架構模擬器互補並存
軟體模擬器價格相對低廉，信號建模和調理方法靈活、簡便易行；硬體模擬器具有實時性高、可實施“硬體在環”仿真和接收機系統進行整體測試等優勢；AGHS架構模擬器則各取其半。在未來一段時間裡，這種“三足鼎立”之勢不會改變。
成為接收機檢定的標準源
我國現行接收機檢定手段多依賴於標準檢定場的各種基線，然而標準檢定場對於場地地質、視野及周邊環境有較高要求, 建設維護費用高昂，且檢定場易受基線向量誤差、點位漂移誤差、天氣等諸多不確定因素影響。衛星信號模擬器作為低成本的靈活測試工具，可以為接收機提供時空無約束的仿真信號，在未來將逐步取代檢定場基線成為接收機檢定的標準工具。
