Warum sollte ich einen GPS-Simulator verwenden?

Wenn Sie ein GNSS-fähiges Gerät entwickeln, dann verkürzt ein zuverlässiges und wiederholbares Testregime die Entwicklungszeit und senkt die Kosten.

Unabhängig davon, für welchen Markt ein neues GPS-/ GNSS-Produkt bestimmt ist oder welche Funktionen es enthält, das Testen ist eine Notwendigkeit. Die Signalerfassung, -speicherung und -leistung in unterschiedlichen Umgebungen sind alles wichtige Faktoren für den Erfolg eines neuen Geräts.

Es reicht nicht aus, einfach nach draußen zu gehen, eine Satellitenverbindung herzustellen und dies als erfolgreichen Test abzuzeichnen. So wird das Gerät nicht in der Praxis verwendet: In vielen Fällen wird es Mehrwegereflexionen, Verdunkelungen oder Interferenzen ausgesetzt sein. Daher ist es wichtig zu verstehen, wie sich ein Gerät in diesen Situationen verhält. Die Einführung dieser Variablen in einen Testplan kann jedoch für die Praxis völlig unpraktisch sein und einen großen Einfluss auf die Zeit haben, die benötigt wird, um das Produkt auf den Markt zu bringen.

Ein GPS-Simulator bietet dem Entwickler eine Reihe von Vorteilen. Das offensichtlichste ist die Bequemlichkeit: Die Möglichkeit, rohe HF-Satellitensignale direkt auf GPS-Geräten im Labor oder am Arbeitsplatz wiederzugeben, ohne sich ins Freie bewegen zu müssen, erleichtert das Testen ungemein.

Was ist ein GPS-Simulator?

Ein GPS- (oder GNSS-) Simulator gibt genau die gleichen Funksignale aus, die von den Satelliten selbst ausgesendet werden. Die Signale enthalten alle Informationen (Datum und Uhrzeit), die ein GPS-Gerät konvertieren würde, wenn es tatsächlich in der realen Welt unterwegs wäre.

Wenn ein Empfänger an einen Simulator angeschlossen ist, verhält er sich genau so, als wäre es echten Satellitensignalen ausgesetzt und bewegt sich entsprechend dem Szenario, das vom Simulator abgespielt wird. Ein Gerät in der Entwicklungsphase kann einem Benchmarking unterzogen werden, wenn es wiederholt einer identischen Signalstärke und -qualität ausgesetzt wird und nicht der dynamischen und sich ständig ändernden Live-Übertragung von GPS-Satelliten.

GPS-Simulation sorgt für Konsistenz.

Welche Simulatortypen gibt es?

Es gibt drei Arten von Simulatoren: GPS-Einheits-Simulatoren, HF-Signalaufzeichnungs- / Wiedergabesimulatoren und Vollkonstellationssimulatoren.

GPS / GNSS-Einheits-Simulatoren

GNSS-Einheits-Simulatoren sind die einfachste Variante von Simulatoren. Sie erzeugen denselben Output wie eine GPS-/ GNSS-Einheit, normalerweise in Form einer seriellen NMEA-Nachricht. Um diese Art von Simulator zu verwenden, wird die GNSS-Einheit vollständig vom Zielsystem entfernt und die Signale werden in den Rest der Schaltung eingespeist. Diese werden hauptsächlich von Systemintegratoren verwendet, die nicht an der Leistung der GNSS-Einheit selbst interessiert sind. Diese Simulatoren sind in der Regel Software und geben Daten über eine serielle Schnittstelle aus.

GNSS-HF-Aufnahme-/ Wiedergabesysteme

HF-Aufzeichnungs- und Wiedergabesysteme erfassen das HF-Signal von einer oder mehreren GPS-/ GLONASS-/ Galileo-/ BeiDou-/ QZSS-Antenne (n) mit einer sehr hohen Abtastrate und speichern es digital auf einer Festplatte. Diese Daten können dann direkt in das HF-Frontend einer GNSS-Einheit übertragen werden, wobei das Originalsignal originalgetreu wiedergegeben wird.

Volle Konstellationssimulatoren

Vollkonstellationssimulatoren erzeugen alle Satellitensignale von Grund auf neu. Dies wird mit einer benutzerdefinierten Trajektoriendatei kombiniert, um ein künstliches GPS-/GNSS-Signal zu erstellen. Dies kann in Echtzeit mit dedizierter (aber teurer) Hardware erfolgen oder offline auf einem normalen PC verarbeitet werden, der dann eine Datendatei erstellt, die mit einem einfacheren Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem wiedergegeben werden kann.

GPS-Simulatoren waren bisher sehr teuer: Ein Spezialgerät ist in der Regel nur für Unternehmen mit großem F & E-Budget erschwinglich.

Ein herkömmlicher GPS-Simulator gibt Signale aus, die von einem computergenerierten Modell erzeugt wurden. Dies gibt dem Tester zwar zweifellos Wiederholbarkeit, ist jedoch nicht "lebensgetreu", da die Signale selbst keine in der realen Welt vorherrschenden Bedingungen bieten.

Entwickler stehen hier oft vor einem Dilemma: Live-Tests können unpraktisch, zeitaufwendig und folglich teuer sein. Ein GNSS-Simulator ist ebenfalls teuer und liefert möglicherweise nicht das vollständig realistische Signal, das erforderlich ist.

Warum LabSat?

Die Lösung ist eine GNSS-Aufnahme-, Wiedergabe- und Simulatoreinheit, mit der eine vollständige Palette von Tests durchgeführt werden kann.

LabSat kann Live-GNSS-Signale aufzeichnen (bei Bedarf mit Unreinheiten, die durch Hindernisse wie überhängende Bäume oder Brücken verursacht wurden) und diese vor Ort wiedergeben. In Verbindung mit der SatGen-Software können auch selbst erzeugte Szenarien wiedergegeben werden.

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