LabSat 3是一款出色的GNSS信号记录与回放仪，其核心价值在于能够在实验室环境中精确复现真实世界的GNSS场景，从而实现对智能手表GNSS性能的可重复、可控制、高效率的测试。

被测物性能评估目标：

●   定位精度： 静态和动态下的位置误差。

●   首次定位时间： 冷启动、温启动、热启动下的定位速度。

●   灵敏度： 弱信号环境下的捕获和跟踪能力

●   多星座支持： 对GPS， GLONASS， Galileo， BDS等多系统的接收和解算能力。

●   动态性能： 模拟高速、高加速度场景下的定位稳定性。

●   抗干扰/多径效应： 在复杂城市环境下的定位可靠性。

系统组件搭成：

●   被测设备；测试电脑

●   LabSat3：记录和回放RF级别的GNSS信号。

●   GNSS天线：用于记录阶段的信号接收。

●   RF同轴电缆、功分器：连接天线、LabSat和被测设备。

真实环境录制，实验室回放测试

搭建回放系统：

●    将LabSat 3放置在屏蔽箱或远离窗户的实验室中央，以避免真实GNSS信号干扰

●    使用一个耦合板或一个小功率天线，将LabSat 3的RF输出连接到智能手表的天线区域。（注意：直接连接可能需要专门的夹具。更简单的方法是将手表和LabSat的输出天线非常靠近地放在屏蔽盒内）。

●    将智能手表通过蓝牙连接到测试电脑，实时记录其输出的NMEA数据。

配置回放参数：

●     在LabSat软件中播放▶GPS或北斗的标准场景文件（.LS3）。或根据实际情况使用LabSat3录制一段20分钟的真实城市驾车通勤，包含高楼区、高架桥和短隧道，评估手表在复杂环境下的定位连续性、精度恢复能力（出隧道后）和多径抑制能力，生成场景文件（.LS3）并在实验室回放。

●     关键步骤：设置信号衰减！模拟信号在传播中的损耗。可以从-130dBm开始，逐步降低以测试灵敏度。

●     可以选择循环播放，以进行压力测试。

执行测试：

●   将智能手表恢复出厂GNSS状态（清除星历、历书），让手表处于冷启动状态开始测试。

●   启动LabSat 3回放。

●   同时开始记录智能手表的NMEA数据（SGNGGA, SGPRMC等）。

●   重复测试不同场景（城市、开阔天空等）和不同启动状态（冷启动、热启动）。

数据分析：

●   数据处理： 使用Python脚本解析NMEA数据，得到手表的经纬度、时间、卫星数、HDOP等。

●   轨迹对比： 将手表轨迹与参考接收机的“真值”轨迹在Google Earth上叠加显示。

●   误差计算： 计算每个时间点的水平定位误差（HPE）。

●   关键指标提取：

●   TFF： 从开始回放到第一次输出有效定位信息的时间。

●   平均/最大定位误差： 在整个场景中，尤其是在开阔区和城市峡谷区的误差分布。

●   失锁次数： 在隧道和高楼下，定位信息中断的次数。

●   精度恢复时间： 出隧道后，重新获得精确定位所需的时间。

生成报告：

定位精度：平均误差、RMS误差、CEP（圆概率误差）

定位速度：冷/温/热启动TTFF

灵敏度：捕获灵敏度、跟踪灵敏度

动态性能：速度/加速度误差

可用性/连续性：定位卫星数可用率（%），失锁次数

LabSat 3的优势在于在完全相同的场景可无限次回放，消除了真实世界测试的随机性。

可以精确控制信号强度、隔离特定星座，甚至注入故障。

无需外出，一天内可完成数十种场景的测试。 通过与“真值”对比，可以进行深入的定量分析。同时在固件或算法更新后，仍可用同一套场景进行回归测试，确保性能没有退化。