德思特案例 | Skydel GNSS仿真引擎助力多所高校實現(xiàn)GNSS仿真測試教育

來源：德思特測量測試德思特案例| Skydel GNSS仿真引擎助力多所高校實現(xiàn)GNSS仿真測試教育

目前高校研究機構(gòu)很難擁有用于定位、導(dǎo)航和定時（PNT）的測試和模擬工具，衛(wèi)星導(dǎo)航相關(guān)的教育基本都是通過教科書或基于Matlab代碼編程進(jìn)行研究，沒辦法讓學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的實踐、實操練習(xí)。而GNSS仿真測試解決了這一問題，學(xué)生們可以利用GNSS模擬器進(jìn)行測試，從而培養(yǎng)出將來他們在公司或研究機構(gòu)工作中非常有價值的實踐技能，所以GNSS仿真測試在當(dāng)今的教學(xué)研究中也非常重要。

密涅瓦（Minerva）學(xué)術(shù)合作項目助力PNT研究的進(jìn)步，并與各高校建立可持續(xù)的合作伙伴關(guān)系，共同開發(fā)未來的PNT技術(shù)和解決方案，提供強大的Skydel GNSS仿真引擎，為高校提供專門的合作伙伴計劃，其中包括全頻率、全星座的永久Skydel模擬引擎許可和臨時的學(xué)生許可。

韓國建國大學(xué)合作項目

韓國政府準(zhǔn)備發(fā)射新的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，所以韓國高校進(jìn)行GNSS教育和研究也迫在眉睫。市面上大多數(shù)GNSS模擬方案都有極高的成本，并且基于專有的系統(tǒng)受限。而在研究項目中，更需要對設(shè)想階段和后續(xù)實施階段都沒有限制約束的工具，從而促進(jìn)在研究中迸發(fā)創(chuàng)造力。在這方面，基于SDR的軟件定義架構(gòu)——GNSS仿真引擎Skydel具有獨一無二的優(yōu)勢，將其作為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)研究和教學(xué)開發(fā)中非常有用且無限制的工具對于高效教育是非常有意義的。

韓國建國大學(xué)選擇Skydel GNSS仿真引擎來推動GNSS的工程教育和學(xué)生研究，實現(xiàn)對多個課題的探索：

Multi-GNSS和PP（混合GNSS）

該課題研究的是通過與其他導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星相結(jié)合，提高校正精度的技術(shù)。

綜合導(dǎo)航

該課題是對衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)集成所需的綜合技術(shù)進(jìn)行研究和仿真。它的技術(shù)在于開發(fā)和應(yīng)用仿真工具在實驗室中獲得與實際真實環(huán)境相似的測試結(jié)果。

實時仿真

該課題是對開發(fā)仿真技術(shù)和實時測試工具的研究，研究最小化導(dǎo)航信號生成時間的技術(shù)以及實時生成導(dǎo)航信號所需位置坐標(biāo)的輸入方法和條件。這項技術(shù)對于未來在室內(nèi)實施衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)至關(guān)重要。

實時測試（HIL）

沒有人能夠評估當(dāng)前導(dǎo)航系統(tǒng)的質(zhì)量，也無法對其進(jìn)行認(rèn)證。本研究課題旨在開發(fā)未來實現(xiàn)韓國衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)所必需的驗證和認(rèn)證技術(shù)。

KASS和KPS

KASS是韓國的星基增強系統(tǒng)，KPS是韓國的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，韓國預(yù)計未來將對這兩個系統(tǒng)的利用和應(yīng)用進(jìn)行大量的研究和開發(fā)。該課題將使用Skydel的自定義信號功能來實現(xiàn)這方面的基礎(chǔ)研究。

韓國建國大學(xué)信息與電信研究生院的Hans Kim博士反饋到：“當(dāng)我第一次將Skydel作為一種教育工具進(jìn)行介紹時，學(xué)生們認(rèn)為學(xué)習(xí)使用它是比較困難的。然而，在適應(yīng)了視角、理解了結(jié)構(gòu)之后，他們意識到學(xué)習(xí)使用Skydel是非常簡單方便的，他們現(xiàn)在可以很流暢地利用Skydel體驗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的開始和結(jié)束。在這之前，他們只在理論上研究過，并沒有實操的機會。所以學(xué)生們對利用Skydel進(jìn)行GNSS仿真測試很感興趣，希望可以很好地繼續(xù)使用這個工具?！?/p>

印度奧斯曼尼亞大學(xué)合作項目

無論是消費類設(shè)備、復(fù)雜硬件還是集成軟件的開發(fā)，印度的科技創(chuàng)新者都在逐步接觸定位和導(dǎo)航仿真技術(shù)，以應(yīng)對地區(qū)、國家和國際社會經(jīng)濟(jì)進(jìn)步的挑戰(zhàn)。

奧斯馬尼亞大學(xué)自2021年以來一直在充分利用Skydel GNSS仿真引擎來推進(jìn)他們的研究項目。目前，奧斯馬尼亞大學(xué)已經(jīng)構(gòu)建了一個高度復(fù)雜的GNSS仿真教育計劃，旨在為工程專業(yè)的學(xué)生創(chuàng)造更多未來的機會，讓學(xué)生們有能力從事任何與GNSS信號有關(guān)的設(shè)計、開發(fā)或研究項目。

奧斯馬尼亞大學(xué)首席科學(xué)家兼導(dǎo)航電子研究和培訓(xùn)部主任Laxminarayana教授說：“我們需要一個模擬器來理解信號結(jié)構(gòu)、開發(fā)新的和定制的信號，以及在不同環(huán)境條件下對接收器或新設(shè)計的信號進(jìn)行全面評估。Skydel GNSS仿真引擎不僅可以幫助我們理解GNSS系統(tǒng)的信號結(jié)構(gòu)，而且還可以教我們CDMA、FDMA等通信的基礎(chǔ)知識、先進(jìn)的調(diào)制技術(shù)，如BOC、CBOC、 MOBC、數(shù)據(jù)編碼、解碼，還有距離計算和車輛動力學(xué)建模等知識?！?/p>

Laxminarayana教授指出，正在使用Skydel GNSS 仿真引擎進(jìn)行博士研究的學(xué)生在最近的兩次會議上發(fā)表了三篇論文：

—《基于慣性傳感器測量的NavIC軟件接收機的定位性能評估》——于2022年5月在第29屆圣彼得堡綜合導(dǎo)航系統(tǒng)國際會議上發(fā)表。

—《使用矢量延遲鎖環(huán)的NavIC軟件接收機的魯棒導(dǎo)航》——于2021年12月在ICTACEM 2021國際理論、應(yīng)用、計算和實驗力學(xué)會議上發(fā)表。

—《使用低成本射頻前端的IRNSS L5信號的GNSS SDR性能》正在接受《導(dǎo)航雜志》（由美國導(dǎo)航研究所出版）的審查。

目前奧斯曼尼亞大學(xué)正在計劃新的課程，展示GNSS接收器的能力，以及如何使用模擬數(shù)據(jù)全面評估算法。

結(jié)論

Skydel GNSS仿真引擎是一種創(chuàng)新的軟甲定義架構(gòu)，它利用軟件、高級顯卡（GPU）和軟件定義無線電（SDR）為GNSS測試提供了更強大的現(xiàn)代方法。您將能夠構(gòu)建自己的自定義信號，并通過我們的開源插件功能連接到其他系統(tǒng)和設(shè)備（即傳感器、IMU等）。此外，由于Skydel GNSS仿真引擎利用COTS硬件（GPU、NIC、SDR），因此它是世界上唯一可以獨立于硬件運行的GNSS仿真解決方案。

審核編輯 黃宇