思博伦卫星导航模拟器如何使用NMEA文件进行轨迹仿真-云帆兴烨

在导航接收机测试中，静态位置和圆周运动是最常用的测试轨迹，但有时客户希望导入自己设计的轨迹文件甚至是路测采集的点位数据，并使用思博伦卫星导航模拟器进行信号仿真，这样测试终端的定位结果就会方便的在地图上查看。本文将介绍如何把轨迹数据放到PosApp中，丰富载体的轨迹仿真。

使用NMEA数据制作点位

NMEA是最容易获取到的接收机输出格式。PosApp软件支持直接导入NMEA数据作为仿真的轨迹。

以GPS为例，NMEA数据中的GPGGA等格式都包含有位置和与其相对应的UTC时间信息。下图是一组GPGGA的示例。

把包含有GGA或GLL数据的NMEA点位文件后缀名改为.umt，然后放到场景的文件夹下，就可以提供给PosApp软件使用了。我们希望在使用数据前，对这个NMEA数据进行一下数据清洗，例如去掉不含位置信息和一些格式不正确的文件行，避免异常情况的发生。

导入NMEA点位文件的具体步骤如下：

1. 在场景树的Vehicle下单击右键

2.    选择一个非静态的载体类型，比如simple motion model

3.    在Motion下的User motion file前打钩

4.    右键选择准备好的.umt文件

5.    如果点位文件导入成功，可以在Ground Track上观察到初始点位的更新，此时运行场景即可。

对于SimReplayPlus用户，可以直接使用NMEA格式的点位文件，而且文件不需要进行校验；

对于SimTest用户，可以把NMEA点位发送给Spirent Support添加校验后使用，如果没有添加校验软件会有如下提示 “Invalid checksum in file: nmea.umt”

进一步说明

我们可以使用SimGEN的NMEA output file功能，利用SimGEN丰富的用户轨迹类型，录制一组nmea数据，把后缀改为.umt也可以制作一组umt文件提供给SimReplayPlus或者SimTest使用。

一般来说点位文件中两行位置信息的时间间隔越小，仿真精度越高。模拟器使用三次样条插值的方法在NMEA数据之间插入点位，所以NMEA数据不是必须按照固定的频率进行。但是点位数据里的噪声会影响到动态的仿真信号的质量，仿真引擎会据此作出权衡。例如，如果给出的NMEA数据有频繁的轨迹异常跳变，那么轨迹仿真可能会给出非预期的大动态，影响接收机的信号接收。

另外，如果NMEA数据的时间戳和仿真场景的时间戳不一致。软件会把第一个NMEA数据点应用在仿真的起始时刻，后续点位依此顺序播放。例如：场景2022年1月2日 12:00，第一个NMEA是2011年1月1日 0:00。那么仿真的时候，NMEA第一个位置是作为仿真的起始点。NMEA后续点位的时间戳自动增加1年1天12小时。如果用户只关注轨迹点，不关注对应的时间，那么就不用考虑时间戳对齐的情况。

高级应用 – 结合真实历书

如果用户下载或者接收到了历书/星历信息，就可以仿真出更加接近真实的仿真场景。具体步骤如下：

1.  在场景树的GPSsignal sources file->Orbit中选择Loadorbits from file并加载历书文件

2.     设置仿真起始时刻Starttime与NMEA文件的点位时戳一致

3.     制作并导入路测的umt点位文件

4.     启动PosApp软件仿真

经过这样的设置，不仅仿真载体位置与路测轨迹相同，而且时间与收到的卫星号也与实际情况相同。更有利于测试的开展。

总结

相信通过上面的介绍，您也可以制作各种不同轨迹的场景，丰富测试场景库，并更好扩展卫星导航模拟器的应用领域。此外对于复杂的六自由度仿真，思博伦还提供了MOT/MOTB的点位格式和轨迹平滑工具Check Motion Utility，我们会在以后的文章中加以介绍。