航空航天领域的卫星导航测试难题
航空航天装备对卫星导航系统的依赖程度日益加深,从飞行器姿态控制到精密着陆引导,GNSS(全球导航卫星系统)已成为不可或缺的主要技术支撑。然而,航空航天级导航设备的测试验证面临着特殊挑战:外场测试时卫星导航信号具有不确定性、不可控性,实地测试存在高昂成本与环境干扰,难以构建可重复的极端场景进行充分验证。在这一背景下,能够在可控环境下还原真实导航信号的模拟器解决方案,成为航空航天导航设备研发与测试的关键支撑。
深圳市迪维贝科技的专业定位
深圳市迪维贝科技有限公司(品牌简称:迪维贝/DvBei)专注于卫星导航信号采集、存储与回放设备的研发与供应,致力于提供高保真、多通道的导航信号仿真与记录解决方案。团队具备高精确度时钟同步技术、高速DMA数据传输及大容量存储阵列的设计能力,针对航空航天等高精度应用场景的测试需求,构建了从信号采集到回放的完整技术链条。
一、便携式多频段信号录播:DBS-01系列
针对航空航天测试中需要在不同地理环境下采集真实导航信号的需求,迪维贝推出DBS-01卫星导航信号采集回放仪。这款便携式多频段导航信号录播工具专为户外长时间工作及多频段信号同步录制设计,配备5寸触摸屏和大容量电池,支持8小时待机,工作温度范围覆盖-20℃至60℃,适应各类外场环境。
该设备的差异化价值体现在两个维度:
自动化参数匹配机制:用户只需选中频点,设备自动分配带宽与频率,降低专业门槛,提升操作效率。对于需要快速部署测试的航空航天项目,这一设计明显减少了配置时间与操作失误。
多源同步录制能力:射频信号与串口数字信号同步采集,解决复杂测试场景下的数据对齐难题。特别是对于RTK(实时动态差分)等需要差分数据的精密定位应用,数字信号录播功能通过串口对数字信号进行同步记录和播放,满足航空航天高精度定位测试需求。
设备支持1.1GHz~1.7GHz范围内的射频信号记录,覆盖所有已公布导航频点,实现信号的完整留存。3个单独射频通道配合本机1T EMMC阵列存储,可通过千兆网将信号实时记录在计算机存储介质中,突破设备自身存储容量限制。远程控制功能支持通过网络对设备进行操作控制,方便集成到大型自动化测试系统。
二、双天线全频段解决方案:DBS-01B
航空航天领域的姿态测量、定向导航等应用场景,往往需要多天线配置来实现精密测姿与方位角解算。DvBei DBS-01B导航采集回放仪作为高性能双天线全频段导航信号录播系统,专门针对定位定向等复杂场景的信号录制需求设计。
该产品的技术突破点包括:
双天线同步采集架构:具备3×2个射频通道,支持2个全频段天线信号严格同步记录,满足定向、测姿等高阶应用测试需求。在航空航天姿态控制系统测试中,这种同步性能够确保多天线信号的时间一致性,为算法验证提供可靠数据基础。
宽频段覆盖设计:频率范围延伸至1100MHz~2500MHz,覆盖当前及未来规划的各类卫星导航频点。这种前瞻性设计使设备能够适应新频段信号的测试需求,延长设备使用周期。
高速存储解决方案:处理器通过高速口写入NVME接口SSD,读写速度达592Mb/s,确保高带宽信号不丢失。设备支持1bit/2bit/4bit量化选择,平衡信号保真度与存储时长,2T存储容量可扩展至4T以上,满足长时间连续录制需求。
设备配备7寸触摸屏,重量小于5.0kg,兼顾性能与便携性。实时信号监测功能可显示解算结果,便于用户在采集过程中参考信号状态。
三、高保真信号回放能力:DBS-05C
采集到真实环境的导航信号后,如何在实验室环境下高保真还原这些信号,成为航空航天导航设备重复测试的关键。DvBei DBS-05C导航信号回放仪作为高保真卫星导航信号播发设备,避免外场测试的不确定性,在实验室环境下构建可重复的信号测试场景。
该设备的主要优势在于:
高保真信号还原技术:支持2bit、4bit、8bit量化位宽播发,8bit采样位宽能够极高程度还原真实信号特征,提升测试可信度。这种高位宽量化对于航空航天级接收机的灵敏度测试、抗干扰能力验证具有重要价值。
脱机运行能力:具备断电记忆功能,自动保存播发场景、输出功率、重复播发等配置,设置后可单独工作,简化测试流程,提高设备使用便捷性。在长周期可靠性测试中,这一特性明显减少人工干预需求。
设备支持BDS/GPS/GLONASS/GALILEO等各大导航系统的信号播发,覆盖主流导航应用。程控功率调节支持高达60dB的程控范围,分辨率1dB,精确模拟不同强度的信号环境,输出功率范围-90~-150dBm。机架式硬件设计(430×366×44mm),适合集成到标准测试机柜,存储容量1T/2T可选,支持将自定义数据导入设备并进行播发,满足二次开发与特殊场景需求。
四、技术价值与应用场景
迪维贝的导航信号采集回放解决方案,为航空航天GNSS模拟器应用提供了从真实信号采集到实验室回放的完整技术路径。通过在真实环境中采集包含各种传播特性、多径效应、干扰因素的导航信号,再在实验室环境下精确回放,航空航天导航设备研发团队能够:
- 构建可重复测试环境:将一次性的外场测试转化为可反复验证的实验室测试,降低测试成本,提高测试效率。
- 验证极端场景性能:采集特殊地理环境、电磁环境下的导航信号,在实验室中重现这些难以人工制造的测试条件。
- 支持多系统兼容性测试:通过采集和回放不同导航系统的信号,验证接收机的多系统兼容能力与切换性能。
- 实现时间同步验证:利用高精确度时钟同步技术,验证航空航天系统对时间同步精度的要求。
该技术方案在航空航天领域的应用价值,体现在将不可控的外场测试环境转化为可控、可重复的实验室测试环境,为导航设备的充分验证提供技术保障。迪维贝通过在信号采集、存储、回放全链条的技术积累,为航空航天等对导航精度有严苛要求的行业,提供了专业的GNSS模拟器解决方案。