应用分享 | 软件定义架构如何满足GNSS模拟测试的开放性需求？

GNSS技术的发展十分迅速，依托于GNSS定位的应用繁多，随着应用的不断深入与技术的不断进步，GNSS测试的需求也越来越多样，并存在着不同的技术侧重与实验需求。为了应对不断发展的技术带来的挑战以及对无缝集成、远程协作、高效场景管理和优化硬件使用的需求，GNSS测试方法要具备强大的开放性。

现代技术的发展是异构、交错、融合的，因此GNSS测试的需求往往也不是仅依赖于独立的GNSS模拟就可以实现的。在汽车HIL测试中，需要能够与场景软件、运动台架等有着良好的接口与适配性，确保低延迟、最大价值地实现整车定位导航功能的测试；在A-GNSS测试与PPP-RTK测试中，定位导航数据需要模拟经由蜂窝网络传输的可靠性，因此需要对GNSS模拟与4/5G模拟进行融合与测试，如何确保二者的融合与传递完好是重要的问题。

在PNT测试领域，集成各类外部组件的功能极其重要。强大的开放性使从业人员能整合不同厂商、型号、类型的软硬件，打造出完整的测试环境。这种集成不仅能够尽可能准确地模拟真实场景，还有助于评估GNSS信号、PNT系统以及其他设备之间的复杂关系。

图2：GNSS测试可能需要和不同厂商、设备配合使用

此外，开放性与灵活性会赋予测试平台最佳的可配置性，能够根据不同的测试需求在最短的时间内完成调整与适配，并减少测试所需的时间，大大提高测试效率。因此，开放性会让工程师在PNT领域具有最佳的适应力，适应不停变化的需求。

而基于软件定义架构（SDA）的GNSS模拟器能够从硬件与软件层面全方位地为用户提供最大的灵活性与开放性。

在硬件上，基于SDA的Skydel GNSS仿真引擎利用GPU和CPU单元的计算能力，使用经济实惠的COTS硬件而不是专有硬件，同时实现了顶级模拟性能。并保留了快速升级与扩展的能力，通过添加GPU\CPU\SDR等标准硬件，即可快速实现测试容量与能力的扩展，而无需返厂或额外升级软件，为未来的扩展使用保留可能性。

图3：Skydel——最典型的软件定义架构（SDA）的GNSS模拟器

在软件上，软件定义架构赋予了Skydel灵活的使用、互联和扩展能力。简明直观的GUI让测试更简单，基于命令行的设计架构允许用户通过外部命令直接完成对GNSS模拟器的控制与使用，用软件编程的思路来构建硬件自动化。支持Python、Labview、C#、C++，允许用户直接对GNSS仿真引擎Skydel实现控制与操作，从而提高生产力。

图4：Skydel直观的GUI与显示

此外，SDA的架构允许Skydel脱离射频硬件，只进行软件层面的仿真，利用Skydel先进的GNSS仿真能力，使工程师实现与拥有完整硬件下完全一致的配置与信号调整，模拟GNSS信号并生成相应的IQ数据。实现SIL仿真、快速原型设计、场景迭代以及边界条件测试。

Skydel模拟引擎提供了一个强大的内核，支持不同层级的仿真与测试，无论是前期的原型测试、还是后期的真实场景测试，Skydel均可以提供经济高效且先进的软件定位GNSS测试解决方案。

图5：Skydel提供丰富的应用方式与测试方案