室內衛(wèi)星定位信號弱？——看時間服務器與GNSS模擬器如何實現區(qū)域內可靠的室內定位！

方案介紹

GNSS是當前最常用、覆蓋最廣泛、效率最高的定位導航技術，幾乎各個領域都依賴它。然而，在室內或地下，GNSS信號通常非常弱甚至不可用。德思特采用時間服務器與GNSS模擬器相結合，提供了一種基于區(qū)域的室內定位方案。這個方案能夠實時傳輸與特定區(qū)域對應的虛擬GNSS信號，而接收終端則無需額外的配置或軟件，即可實現定位，并且能夠平滑切換到真實的GNSS信號。

關鍵詞：GNSS定位、室內定位、GNSS模擬器、中繼器

方案背景

GNSS（全球導航衛(wèi)星系統）定位是一種基于衛(wèi)星信號的定位技術，通過接收來自全球衛(wèi)星定位系統（如GPS、GLONASS、Galileo、BeiDou等）的信號來確定接收設備的準確位置、速度和時間信息，幾乎在各行各業(yè)都會有所應用。

然而GNSS（全球導航衛(wèi)星系統）室內定位在許多情況下存在挑戰(zhàn)，一方面室內環(huán)境中的信號衰減通常比室外環(huán)境更加嚴重，導致信號強度減弱，另一方面建筑物的墻壁、天花板和物體會阻擋和反射GNSS信號，導致多路徑效應，使得接收到的信號不穩(wěn)定，因此會導致室內GNSS定位不準確甚至無法定位。

目前為了在室內獲得更好的定位，已經出現了多種解決方案，包括使用Wi-Fi、藍牙、UWB（超寬帶）、紅外線和其他傳感器技術來增強或替代GNSS，但是此類方案大多數依賴專用、額外的設備或修改來實現這一目標，且?guī)缀鯚o法實現平滑的切換到外部的GNSS信號定位。

目前也有利用GNSS天線加中繼放大器的方案來進行GNSS信號擴展的，但是此類方案會使得任何接收到重復信號的GNSS接收器都會認為它位于室外天線的位置，而不是實際的室內位置；并且此類方式直連放大器可能會導致對室外GNSS信號的干擾。

方案構成

使用時間服務器與GNSS模擬器實現基于區(qū)域的室內定位方案克服了這些問題，室外天線安裝在天空視野清晰的任何地方，天線不是直接連接到傳統中繼器系統中的放大器和天線系統，而是連接到數據收集和同步單元，收集實時天空信號的信息并產生準確的10 MHz和1 PPS信號；GNSS模擬器可以使用這些信號來重新創(chuàng)建實時天空信號，但生成的位置可以編程模擬為世界上任何地方（包括進入室內區(qū)域的位置），而不是生成與室外天線位置相對應的信號。

整體架構可以劃分為：

#01 時間與數據采集部分

采用德思特時間服務器實時接收實時天空的詳細信息以準確地重新生成GNSS信號。

● 支持所有GNSS星座與波形

● 多星座多頻率模擬

● 支持高達1000個衛(wèi)星通道模擬

● 超高的精度、分辨率、動態(tài)性能

● 模擬迭代率可達1000 Hz

● 豐富的外部端口，支持各類同步

● 靈活的軟件平臺和API

#02 時間同步

● 時間同步：NMEA，這種類型的同步精度優(yōu)于50 ns

● 時鐘同步：10 MHz + 1 PPS

#03 射頻信號產生

GNSS模擬器可以實現多星多頻的同步模擬，可以為室內用戶提供BEIDOU，GNSS，GLONASS，GELLILEO信號支持

● 支持所有GNSS星座與波形

● 多星座多頻率模擬

● 支持高達1000個衛(wèi)星通道模擬

● 超高的精度、分辨率、動態(tài)性能

● 模擬迭代率可達1000 Hz

● 豐富的外部端口，支持各類同步

● 靈活的軟件平臺和API

方案優(yōu)勢與特點

● 時間同步精度小于50 s，可以實現室內外GNSS無縫切換

● 室內外均提供連續(xù)一致的GNSS定位導航，無需額外設備或軟件

● 生成位置可以自定義，而不綁定室外天線位置

● 定位在已知區(qū)域，范圍相對傳統中繼更聚焦，從而縮短關鍵響應時間提高安全性

● 范圍與規(guī)?？蓴U展：時間服務器+GNSS模擬器均是COTS產品，通過后期擴展時間服務器與GNSS模擬器數量即可快速擴展區(qū)域，無需額外調整

● 允許建立遠程監(jiān)控與預警系統

方案套裝