Was ist ein GPS-Simulator und warum wird er verwendet?

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: GNSS-Empfänger-Simulatoren, HF-Signalaufnahme- / Wiedergabesimulatoren und Vollkonstellationssimulatoren.

GPS / GNSS-Empfänger-Simulatoren

GNSS-Empfänger-Simulatoren sind die einfachste Variante von Simulatoren. Sie erzeugen denselben Output wie ein GPS-/ GNSS-Prozessor, normalerweise in Form einer seriellen NMEA-Nachricht. Um diese Art von Simulator zu verwenden, wird der GNSS-Prozessor 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-Antennen mit einer sehr hohen Abtastrate und speichern es digital auf einer Festplatte. Diese Daten können dann direkt in das HF-Frontend des GNSS-Gerätes 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.

Warum LabSat?

Herkömmliche GPS-Simulatoren sind nicht nur kostspielig, sondern liefern auch Signale, die nicht den realen Himmelsbedingungen entsprechen. Diese computergenerierten Modelle bieten zwar Wiederholbarkeit, aber keine lebensnahen Tests und sind möglicherweise nicht realistisch.

Live-Tests, auf der anderen Seite, sind oft unpraktisch, zeitaufwändig und teuer.

Die Lösung: LabSat GNSS Record & Replay-Simulatoren. LabSat bietet eine umfassende Lösung für realistische GPS/GNSS-Tests. Mit LabSat können Sie Live-Signale aufzeichnen, einschließlich der Unvollkommenheiten durch reale Hindernisse wie Bäume oder Brücken, und diese auf dem Prüfstand wiedergeben. In Kombination mit der SatGen-Software können auch im Labor erzeugte Szenarien wiedergegeben werden.

Ganz gleich, ob Sie ein autonomes Fahrzeug oder einen Fitness-Tracker entwickeln - es gibt ein LabSat-System, mit dem Sie Ihre Arbeit einfacher, schneller und kostengünstiger erledigen können. Produktübersicht herunterladen.