Liefern Sie zuverlässig getestete Navigationsempfänger

Entwicklungs- und Produktionstests mit GNSS-Simulatoren

  • Simultane Simulation von GPS, GLONASS, BeiDou, Galileo, QZSS und SBAS Signalen
  • Realistische Test Szenarien für Entwicklungs-, Integrations- und Testaufgaben
  • Speichern und vergleichen der DUT-Daten
  • Modellierung der Antennencharakteristik
  • Import von Bewegungsdaten aus protokollierten NMEA Aufzeichnungen
  • Realistische Multipath- und Signalabschattungs-Simulation
  • Szenarien mit einer Vielzahl von Signalen, Effekten, Fehlermodellen, Trajektorien und vielem mehr

 

 

Satellitennavigation ist Alltag - und wird anspruchsvoller

Da heutzutage so gut wie jeder einen Satellitenempfänger in der Tasche trägt und die Satellitensignale zum Navigieren, Spielen und Arbeiten nutzt, ist GNSS zu einer allgegenwärtigen Technologie geworden.

Die Zukunft wird unter anderem einen Ausbau des IoT (Internet of Things), autonome Fahrzeuge in unterschiedlichen Bereichen und damit auch einen wesentlich erhöhten Sichernheitsbedarf bringen. Eine wesentliche Entwicklung wird sein, Doppel- und Mehrfachfrequenzen zu nutzen um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der GNSS-Empfänger zu verbessern.

Satellitensignale sind vergleichsweise schwach, wenn sie die Empfänger erreichen. Dadurch sind sie leicht zu stören oder zu fälschen. Auch die Minderung der Empfindlichkeit gegen unabsichtliche oder absichtliche Signalstörungen ist ein wichtiger Zukunftsaspekt.

Neuentwicklungen testen

Für den Test eines neuentwickelten Satelliten-Navigationsempfängers wären viele Testkilometer nötig - und dann ist nicht gewährleistet, dass der Test alle Situationen abdeckt. 

Anders der Test mit einem Satelliten-Signal-Simulator. Hier können dem Navigationsempfäger Testdaten wiederholt, belegt und bestückt mit absichtlichen Fehlern übermittelt werden.

Produktionstests

Auf die Produktion spezialisierte Simulatoren testen die wichtigsten Parameter wie TTFF (Time to first fix) oder Routengenauigkeit, automatisiert und dokumentiert.

 

 

Was ist ein GNSS Simulator?

Wenn Sie ein Gerät entwickeln, das auf Satellitensignalen wie GPS basiert, müssen Sie sicherstellen, dass es den Anforderungen entspricht - Sie müssen geeignete Tests durchführen.

Besonders bei Satellitensystemen, die auf- oder ausgebaut werden, sind Simulatoren echten Live-Sky-Signalen vorzuziehen.

Auch um die Navigationsgeräte unterschiedlichen Fehlerszenarien auszusetzen sind dokumentierte und wiederholbare Labortests wesentlich besser geeignet als Live-Tests.

 

GNSS/GPS Simulation: Allgemeines

GNSS steht für Global Navigation Satellite System und ist der allgemeine Oberbegriff für Satellitennavigationssysteme mit globaler Abdeckung. Dieser Begriff umfasst GPS, GLONASS, Galileo, Beidou und andere regionale Satellitennavigationssysteme.

Seit den frühen Tagen von GNSS gibt es im Wesentlichen zwei Alternativen für diejenigen, die ein Navigationssystem testen möchten: Feldtest und Laborsimulation. Bewährt haben sich dabei Tests, die unter kontrollierten, wiederholbaren Bedingungen in einem sicheren Labor durchgeführt werden. Dies ermöglicht sowohl nominale als auch kontradiktorische Tests, einschließlich Tests an den Grenzen sowohl der realen als auch der theoretischen Leistung. Es ermöglicht auch die Entwicklung von Empfängern für GNSS-Systeme, die derzeit nicht verfügbar sind oder eine vollständige Konstellation haben.

Das reale Live-Sky-Testen hat erhebliche Nachteile, die in der Praxis ein kontrolliertes Testen ausschließen. Eine Zusammenfassung der Vorteile von Tests mit GNSS-Simulatoren im Vergleich zu Live-Tests mit tatsächlichen GNSS-Konstellationen zeigt die folgende Tabelle:

Live-Test mit verfügbaren GNSS-Konstellationen

Labortests mit GNSS-Simulatoren

 Keine Kontrolle über Konstellationssignale Vollständige Kontrolle über Konstellationssignale
 Begrenzte Kontrolle über die Umweltbedingungen Vollständige Kontrolle über die Umgebungsbedingungen
 Nicht wiederholbar; Die Bedingungen ändern sich ständig Völlig wiederholbar
 Unbeabsichtigte Interferenz von FM, Radar usw. Keine unbeabsichtigten Störsignale, dafür programmierte Störsignale
 Unerwünschte Signal Multipath und Abschattung Keine unerwünschten Signalwirkungen, aber programmierte Multipath und Abschattung
 Keine Möglichkeit, mit GNSS-Konstellationsfehlern zu testen Testen Sie einfach Szenarien mit GNSS-Konstellationsfehlern
 Teure Feldversuche und Fahrzeugversuche Kostengünstiges Testen im Labor
Begrenzt auf Signale, die in GNSS-Konstellationen verfügbar sind Testen von aktuellen und zukünftigen GNSS-Signalen
Wettbewerber können Feldtests überwachen Tests im sicheren Labor durchgeführt









GNSS Simulatoren

Wir vertreten den englischen GNSS Simulation Spezialisten Spirent Communications plc im deutschsprachigen Raum.

Die Spirent GNSS Simulatoren sind in der Lage, die tatsächlichen Satellitennavigationssignale verschiedener GNSS zu einem bestimmten Zeitpunkt an einem bestimmten Ort auszusenden. Zum Simulator sind Softwarepakete erhältlich, mit denen realistische Szenarien von Landschaften oder Städten erstellt werden können, in denen Routen gefahren oder geflogen werden können. Das Navigationsgerät befindet sich im abgeschirmten Testlabor, empfängt jedoch die Signale der vorgegebenen Fahrt.

Getestet werden kann auch die Reaktion des Gerätes auf schlechten Signalempfang durch Hindernisse wie Berge, Häuser oder Brücken. Auch Störquellen, die GPS/GNSS-Empfänger potenziell blockieren, stören oder verfälschen können, insbesondere auf und direkt neben Autobahnen und in Städten, können simuliert werden.

GNSS Record and Playback

Neu entwickelte Navigationsgeräte müssen umfangreichen Tests unterzogen werden. Durch die Wiederholbarkeit unter stets gleichen Bedingungen liefert der Test mit einem Satellitensignal-Simulator gegenüber den reinen Live-Tests die kostengünstigeren und valideren Ergebnisse.

Eine Alternative zu rein simulierten Tests ist der Test mit einem RF-Signal Record und Playback System. Hierbei wird die Signalumgebung während einer Testfahrt aufgenommen. Diese Daten können dem im Test befindlichen Navigations-Empfänger wiederholt abgespielt werden. So kommt die echte Signalumgebung ins Labor.

Der Spirent GSS6450 kann zu den RF-Daten auch bis zu vier Video-Datenströme und auch eine Tonspur aufzeichnen.

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Vorträge zum Thema GNSS Simulation

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