自1985年以來，思博倫通信科技有限公司一直在全球衛星導航系統的演進中扮演著重要角色。從最初的信號生成，到如今伴隨著日益發展的新技術，不斷研發先進的模擬器和記錄與回放系統。為了滿足行業和應用領域的需求，公司的產品和解決方案一直在幫助制造商、集成商和開發商充分發揮其系統潛能。

一、多徑環境

基于GNSS信號的高度仿真模擬器芯片已能達到1厘米的精度，但在山澗、峽谷、溝壑地區信號被遮擋時，定位精度誤差達到幾十米。這是大家經常會遇到的路徑，但由于接收信號不穩定，會導致更大的誤差。一般情況下，出現多徑時，遮擋建筑物的表面和邊緣會產生散射和反射等現象。在多數定位、導航和授時解決方案中，這些誤差的出現會帶來至關重要的影響。具體是什么原因造成的？主要是遮擋和多徑。仿真城市真實環境下存在的多徑問題，尤其是在衛星、接收機持續運動的情況下，通過深入分析才能推斷出可能的路徑。

因此，我們關注新的解決方案，即如何仿真包括建筑、玻璃、鋼筋混泥土及其他情況，如車流、人流密集或有植物（植物可以大大減弱衛星信號功率）存在的城市環境和一般環境條件下遇到的多徑情況。

二、Sim 3D建模系統

我們使用了一個新的軟件SIM3D。它是一種富于創新的3D建模系統，可以為多徑和遮擋效應測試創建出真實環境。模擬GNSS信號能夠與完全可定制的模型和環境進行互動，創造出在其它解決方案中根本無法實現的細節。

首先通過3D建模，把衛星數據傳遞到軟件中，計算處理可能收到的多徑信號，如直射信號、反射信號、散射信號等，某些特殊材質還會有穿透信號。各種材質電磁波的信號不同，所以需要對材質本身進行定義，有了定義才能保證電磁波打到建筑物上能產生正確的延遲或衰減。

軟件在運行的過程中主要使用了英偉達(nvidia)GPU算法，直接通過GPV的方式計算實現即時性。首先需要通過SIM3D把數據導入衛星，它會把衛星信號包括載體或天線位置全部傳送至SIM3D軟件端，主要計算功率和信號延遲，還會有多徑反射信號，將算好的數據返回模擬器仿真。

除直射信號外，Sim3D還會產生一路、二路、甚至三路的信號進行仿真，并根據直射信號計算出多普勒信號及尾距增加和信號衰減情況的分析結果。Sim3D給我們帶來的利好是：縮短現場的測試過程，因為模擬器在整個研發過程經過現場反復測試和實驗，所以實際操作中可以減少測試次數，甚至還可以進行一些誤差應用。SIM3D主要用于3D地圖。由于3D地圖有一定的容量，該模擬器可以幫助3D地圖制作效果達到更佳，還可以把衛星數據傳遞至SIM3D進行計算處理，所以也是多星座仿真。

林蔭道的折射和反射信號

三、動態場景測試

接受機實地進行輸出信號的采集，包括觀測量、信息、尾距、定位精度及信號等，然后通過使用SIM3D多次仿真相同的軌跡運動來接收信號，再對比接收結果的差異。下圖中藍色部分為實地采集的數據信息，紅色為仿真后同一臺接收機接收信號的結果。載道比的變化是尾距誤差，還有多普勒信息。

在一些有變化的地方，一般由于載體或者天線在某一個建筑物旁，衛星被遮擋而導致無法進行正常可用性仿真，少了直射現象就無法接收信號。通過衛星信號輻射到的建筑會產生邊緣散射，信號會非常弱。誤差現象來源的主要因素為：第一，3D模型的準確度是否良好；第二，室外接收機和實驗室內衛星天線的方向是否良好；第三，系統自身的不確定性，即使同樣的信號通過同一個接收機反應出來也是有區別的。

四、基于PNT的模擬測試系統

下面這套系統僅用于接收機測試，系統本身的模擬器是一個實時仿真的過程。下圖為駕駛模擬器，用于汽車自動駕駛測試。根據汽車駕駛模擬器進行駕駛軟件產生軌跡實時傳輸到模擬器端，再同時驅動SIM3D系統，即可進行有效的環境測試。