前言
無人機（UAV）在商業、物流、農業、航拍與公共安全等領域已在快速普及，「高精度定位與導航控制」已成為研發與測試的關鍵議題。無論是自動飛行、航線穩定性，還是干擾抵抗與法規合規，全球衛星導航系統（GNSS） 都扮演著核心角色。
然而，真實環境下的測試成本高且難以重現同樣條件，這正是 宏虹 GNSS 模擬器 大顯身手的時刻。藉由可重複、可控且高精度的信號模擬，工程團隊能在實驗室就完成完整的飛行導航測試，加速開發週期、降低風險，並確保產品能在各種極端條件下穩定運作。
一、GNSS 模擬器在無人機開發中的核心角色
無人機依賴 GNSS 進行位置校準、航向控制與自主導航。在研發、調試與性能驗證階段，GNSS 模擬器可精確複製衛星訊號，協助工程師完成定位精度、抗干擾性與動態穩定性等多層面測試，確保系統在真實環境下仍能保持高效與安全。
二、GNSS 測試的四大重點場景
GNSS 模擬器能精準重現衛星訊號，協助工程師與研發團隊在受控環境中進行導航測試與性能驗證，大幅提升無人機的飛行效率與安全性，進而推動整體無人航空技術的發展。在進行無人機的 GNSS 定位功能測試時，通常會聚焦於以下幾個關鍵面向：
1. 定位精度驗證
對一般消費型或娛樂用途的無人機而言，定位誤差可能影響不大；但在救援行動、公共安全、應急通訊等高風險場景中，唯有達到亞米級甚至厘米級精度，才能確保飛行任務的精確執行。而對於商業無人機（物流配送、航拍作業等），高精度定位更是維持航線穩定、即時調整與準時送達的必要條件。
宏虹 GNSS 模擬器可依照不同應用需求設定多種定位精度場景，工程師能在實驗室中檢驗無人機的定位演算法是否能於預期誤差範圍內維持穩定與準確。
2. 動態性能測試
對於一般地面接收終端而言，運動狀態多為平面2D或有限的3D範圍，且訊號環境相對穩定；但對無人機（UAV）來說，則必須在立體空間中保持高度、位置與姿態的穩定。這其中包含三個主要姿態軸向：橫滾（Roll）、俯仰（Pitch）與偏航（Yaw），皆可能影響 GNSS 訊號的接收品質與導航演算法的運算結果。
此外，不同的天線位置與類型也會影響接收效果。透過 GNSS 模擬器，工程團隊能夠模擬各種動態場景與飛行狀態，分析機身姿態變化對天線接收效能的影響，進而驗證無人機在航向控制、姿態修正與避障功能上的穩定性與可靠性。
3. 抗干擾測試
GNSS 衛星訊號需傳輸超過兩萬公里，訊號強度極低（約 -130 dBm，約為 10^-17 W），極易受到外部干擾。例如：
蜂巢式行動通訊與 Wi-Fi 訊號干擾
電力系統輻射噪聲
惡意干擾裝置或人為遮蔽
氣候變化與建築物遮蔽
這些因素都可能造成定位失準或飛行失控。因此，無人機製造商必須在研發階段進行多維度的抗干擾性能測試。
GNSS 模擬器可在受控環境中重現多種真實情境，如訊號衰減、虛假數據輸入、多徑效應或信號丟失等，讓測試人員評估接收器在不同 GNSS 信號品質下的表現。
這種測試能有效驗證無人機在電磁干擾環境、自主導航失效與定位中斷時的應急反應能力，確保系統具備足夠的安全冗餘與穩定性。
4. 法規與合規性測試
隨著無人機技術的成熟與普及，各國針對GNSS 導航系統性能與飛行安全皆制定嚴格的法規與合規要求。為確保產品在全球市場上市時符合法定標準，製造商需於研發階段即導入模擬與驗證流程。
GNSS 模擬器可在實驗室中重現不同國家與地區的空域規範與交通管制條件，協助工程團隊測試飛控系統的合規功能是否能在實際應用中穩定運作。
這種方式不僅可確保無人機符合法律要求，也能有效避免誤入禁飛區、侵犯隱私空間或觸發安全警報等風險，保障飛行任務安全與品牌信譽。
三、宏虹 GNSS 模擬器測試優勢
若要讓無人機的 GNSS 接收器高效、快速地完成上述多項測試，必須具備一套可重複、經濟且高效率的驗證流程。若僅依賴戶外實地測試，幾乎不可能覆蓋所有變數與極端場景。因此，建立完整的 GNSS 模擬系統已成為無人機研發中不可或缺的一環。
目前，GNSS 模擬器在無人機測試領域應用極為廣泛，無論是製造商或研究機構，皆透過模擬器來驗證導航精度與抗干擾能力，確保產品在不同環境下仍能維持高穩定性與安全性。
宏虹提供的 GNSS 模擬器具豐富測試功能，能支援無人機從研發、量產到品質驗證的全階段應用：
1. 自動化測試
宏虹 GNSS 模擬器內建 Skydel 軟體平台，支援高效的場景構建與參數校正功能。使用者可輕鬆建立多種測試場景，例如靈敏度校正、定位精度驗證、速度誤差分析與里程統計準確度測試，並在模擬過程中即時獲得仿真結果回饋。
結合自研的 AutoTest 自動化測試與報告平台，使用者可根據既定測試參數與策略快速建立模型、導入自訂案例，並自動生成標準化報告。系統同時支援呼叫國際與國家標準流程（如 RTK、SBAS、RAIM 測試），只需一鍵即可完成場景設定、測試執行與結果輸出，大幅縮短測試時間並提升整體效率。
2. 場景化模擬
宏虹 GNSS 模擬器允許使用者從衛星端、訊號傳輸環境、接收端三個層面進行完整的場景控制與編輯。
衛星層級控制：可自訂星座配置、衛星數量、頻段、日期與時間設定，以進行單頻、多頻或跨系統（GPS、GLONASS、Galileo、BeiDou）測試。
空間傳播模擬：可自定電離層誤差、對流層延遲、宇宙閃爍與訊號散射條件，重現極端氣候或理想環境下的導航表現。
地面環境重現：可設定城市高樓反射、多徑效應、地形遮蔽與大氣損耗等，模擬平原、峽谷或都市空域等多樣環境。
終端動態控制：可預設無人機類型、速度、姿態、天線位置與增益曲線，建立高擬真的動態軌跡與飛行任務模型。
藉由這些模擬功能，測試人員可依需求建立自訂飛行軌跡、實時控制姿態變化並注入誤差事件，完整覆蓋起飛、航行、避障與降落等飛行全過程。系統亦可與外部硬體整合，搭建閉環測試台架，執行如姿態風洞測試、RTK 閉環模擬等複雜測試，實現重複、安全且可控的性能驗證。
3. 多實例同步測試
在無人機應用中，除了單機導航測試外，還需驗證編隊飛行、天線協同與多機避碰等情境。宏虹 GNSS 模擬器具備業界少見的 Multi-Instance（多實例） 功能，可同時在單一硬體中運行多組獨立模擬實例。
透過主 Skydel 實例，可同時控制多個從屬實例，每個實例可代表不同的無人機、天線或飛行軌跡，並共享相同硬體資源。
搭配 GSG-8 Gen2 硬體平台，系統可實現僅 ±18ns 的時間同步精度，滿足高時序需求的多機協同測試。
這項技術讓使用者可：
為同一架無人機上的雙天線提供獨立 GNSS 信號，模擬不同安裝角度與相位差
同時模擬多架無人機的獨立飛行路徑，進行編隊飛行、接近預警與避撞測試
透過 Skydel 圖形化介面同步場景、信號與天線位置設定，一鍵完成配置，無需重複操作
四、總結
GNSS 模擬器在無人機領域中扮演關鍵角色。它能精準重現衛星訊號，協助研發團隊在實驗室環境中驗證無人機的自主飛行控制系統，並在無需外場測試的情況下完成各項導航與定位測試。
透過高度自動化的測試流程，GNSS 模擬器可有效簡化驗證作業、提升效率，同時支援自訂飛行場景，完整模擬從起飛、航線飛行到著陸的全過程。
宏虹 GNSS 模擬器更具備獨家 Multi-Instance 多實例同步模擬技術，可同時支援多架無人機或多天線協同測試，為精準定位、動態控制與合規驗證提供最全面的解決方案。
透過 GNSS 模擬器，企業能有效測試無人機在準確性、動態穩定性、抗干擾性與法規合規性等多重挑戰下的表現，確保每一次飛行都安全、可靠且高效。
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