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罗德与施瓦茨助力汽车高精度卫星导航硬件在环HiL测试


  来源: 罗德与施瓦茨中国 时间:2021-05-11 编辑:清风
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GNSS多频接收机可同时接收同一个导航信号多个频率的载波信号。利用多频载波信号受电离层延迟影响的差异性,可以消除电离层对电磁波信号的延迟的影响。因此,GNSS多频接收机可用于长距离精密相对定位。另外,GNSS多频接收机借助于在两个频率上或多个频率上的观测可加速整周模糊度的解算。


SMW200A或SMBV100B都可单台仪表实现多频信号产生,如下图所示,通过SMBV100B实现L1/L2/L5任意频率组合方式的测试框图:


图5:双频(L1+L2/L5)接收机或多频(L1+L2+L5)测试框图


载波相位实时动态差分接收机RTK测试


载波相位动态实时接收机RTK:Real - Time Kinematic。是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法,将基准站采集的载波相位发给用户接收机,进行求差解算坐标。


此类接收机,本身就是具备高精度定位功能,大多数都会采用双频/多频接收机的定位方式,目的是提高定位精度。同时,在校正数据的传输过程中,有私有网络和公有网络,私有网络主要是通过ASK/FSK/WLAN的通信方式,大多工作在ISM频段,如433MHz。公有网络大多是基于运营商的移动通信网络,如:GSM、LTE等。其测试框图如下:


图6:DNSS/RTK接收机测试框图


汽车导航硬件在环HiL测试


硬件在环是一种测试方法,其中,被测设备或系统(DUT或SUT)被嵌入到模拟器系统中,该模拟器系统主要实时地模拟设备或系统的真实环境,允许在闭环中实时评估其在整个系统中的性能。HIL测试中的一部分是GNSS卫星信号的仿真。为此,使用了GNSS模拟器,例如R&S SMBVB或SMW,如下图所示:


图7:GNSS硬件在环HiL测试框图


所有R&S GNSS模拟器都可以实时进行远程控制,可以集成到动态HIL环境中。在GNSS HIL仿真器中可指示位置数据和动力学参数,例如速度,加速度和加加速度,而GNSS模拟器可实时且无信号中断地调整仿真的运动,还可处理HiL仿真的车辆姿态信息,例如俯仰,侧倾和偏航值。在HIL应用中,SMBV和SMW高达100Hz的数据更新率以及低至 20 ms 的处理延迟共同保障了高处理效率和信号精度。


车载导航自动化测试


R&S SMBV100B/SMW200A都支持自动化测试,可以在操作界面手动控制或远程控制。远程控制需要在上位机通过LAN、GPIB或USB连接SMBV。测试方案如下:


图8:车载导航接收机自动化测试框图


结语


本文描述了利用GNSS卫星导航模拟器进行的一系列典型车载导航接收机验证测试,涉及内容从基本的卫星导航定位测试、高精度卫星导航定位测试到车载卫星导航硬件在环HiL测试方案。在GNSS接收机测试环境中使用的标准GNSS信号仿真器可为工程师提供最大的灵活性,帮助他们实施调整和控制,轻松地进行重复测试。


在这个环境中,本文中列出的测试将为车载导航接收机的测试和验证创建一个标准验证流程。灵活的信号源不仅支持GNSS接收机测试,还支持其他无线制式和标准测试。


关键词:罗德与施瓦茨 汽车卫星导航 硬件在环HiL测试    浏览量:9474

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