Automatisierte GNSS-Performance-Tests für Automotive-Module

In den letzten Jahren sind mehrere Automotive-Testnormen in Kraft getreten, die eine Reihe von GNSS-Performance-Tests vorschreiben. Ziel ist es sicherzustellen, dass GNSS-basierte Navigationssysteme in Fahrzeugen die Mindestanforderungen an ihre Ortungs-, Navigations- und Zeitgenauigkeit erfüllen. Ein Beispiel für eine solche Testnorm ist die EU-Richtlinie 2017/19, die GNSS-Performance-Tests für eCall-Bordmodule definiert. Diese Module müssen vor dem Einsatz in einem Fahrzeug einen Zertifizierungsprozess durchlaufen.

Ihre Anforderung

Mitte 2025 tritt in China eine neue Testspezifikation in Kraft, die Verfahren zum Testen GNSS-basierter Fahrzeugnavigationssysteme beschreibt. Die Performance der in den Systemen verwendeten GNSS-Empfänger muss nach der chinesischen nationalen GNSS-Testnorm (GB/T 45086.1-2024) getestet werden. Hierzu gehört das Testen der Fähigkeit des Empfängers, Datenausgaberaten von mindestens 1 Hz bereitzustellen und Signale aus zwei Frequenzbändern gleichzeitig zu verarbeiten. Die neue Norm definiert eine Vielzahl von GNSS-Tests, die der Empfänger bestehen muss, um vollständig konform zu sein. Diese Tests können nicht in einer realen Umgebung mit Live-GNSS-Signalen durchgeführt werden, da sie schwierig umzusetzen, zeitaufwändig, teuer und unmöglich zu reproduzieren wären. Stattdessen muss ein geeigneter GNSS-Simulator verwendet werden.

Lösung von Rohde & Schwarz

Mit dem R&S®SMBV100B können diese Tests im Labor unter kontrollierten, klar definierten und wiederholbaren Bedingungen durchgeführt werden. Dieser Universal-Vektorsignalgenerator kann zu einem vollwertigen GNSS-Simulator aufgerüstet werden. Er bietet hochmoderne Simulationsfunktionalitäten, um realistische und komplexe GNSS-Szenarien zu konfigurieren, die zu jeder Zeit reproduzierbar sind und unter kontrollierten Bedingungen ausgeführt werden können.

Zusammen mit der R&S®CMWrun Sequencer Software und der R&S®SMBVB-K364 Option wird der R&S®SMBV100B zu einem vollautomatischen GNSS-Performance-Tester. Mit der R&S®CMWrun Software kann der Anwender die Tests planen, konfigurieren und automatisch durchführen sowie die Performance des getesteten Empfängers analysieren und Testberichte erzeugen. Die Software bietet vordefinierte Testszenarien für alle in der Norm GB/T 45086.1-2024 festgelegten Testfälle.

Testabdeckung

Die in der Norm GB/T 45086.1-2024 spezifizierten Testfälle umfassen die Charakterisierung typischer GNSS-Empfängerparameter wie:

• Verfolgungsempfindlichkeit
• Erfassungsempfindlichkeit
• Zeit bis zur ersten Positionsbestimmung (Time to First Fix, TTFF)
• Positionsgenauigkeit
• Geschwindigkeitsgenauigkeit

Die Norm definiert auch Prüfungen für besondere Ereignisse oder unter besonderen Bedingungen wie

• GPS-Wochennummern-Rollover-Tests
• Umgang mit Schaltsekunden
• Testen gegen unerwartete Pseudoentfernungsfehler (RAIM-Test)

Eine vollständige Liste aller 46 Testfälle finden Sie in der Spezifikation „GNSS and Avionics Simulation for Rohde&Schwarz Signal Generators“ (PD 3607.6896.22).

Empfohlener Messaufbau

Die meisten Testfälle erfordern vor der Durchführung des Tests einen Kaltstart des Prüflings. Für diesen Kaltstart muss der Prüfling gemäß Testnorm komplett ausgeschaltet und von seiner Stromversorgung getrennt werden. Um automatisierte Tests ohne manuelle Interaktion zu ermöglichen, umfasst die R&S®SMBVB-K364 Option Unterstützung für ein umschaltbares R&S®NCG Netzgerät. Dieses Netzgerät lässt sich in den Testaufbau integrieren und führt einen normkonformen Aus-/Einschaltschritt für alle relevanten Tests durch.

Einige der Testfälle umfassen die Verifizierung der Zeitgenauigkeit des Empfängers. Immer wenn ein 1 PPS-Signal als Taktquelle für andere Komponenten im Auto verwendet wird, muss dieses Signal analysiert werden. Aus diesem Grund unterstützt die R&S®SMBVB-K364 Option die Integration von R&S®RTM Oszilloskopen; bei Verwendung für Timing-Tests werden die Oszilloskope automatisch konfiguriert und die entsprechenden Messungen ebenfalls automatisch durchgeführt.

Ihre Vorteile

Die Tests entsprechen vollständig der Testnorm.
Alle 46 vordefinierten Testfälle sind mit der chinesischen nationalen GNSS-Testnorm (GB/T 45086.1-2024) konform.

Die Tests sind zu 100 % reproduzierbar.
Der R&S®SMBV100B GNSS-Simulator stellt sicher, dass alle Szenarien vollständig reproduzierbar sind. Daher eignet sich die Lösung ideal für Precompliance-Tests, Verifizierung und Zertifizierung von Navigations-Bordmodulen.

Die Tests sind vollständig automatisiert
Die R&S®SMBVB-K364 Option konfiguriert in Kombination mit der R&S®CMWrun Sequencer Software den Signalgenerator automatisch; eine manuelle Gerätekonfiguration ist nicht erforderlich.

Validierungs-/Zertifizierungstests effizient planen, durchführen und auswerten
Nutzen Sie die integrierten Testsequenzierungsfunktionen von R&S®CMWrun zur automatischen Testkonfiguration, Zeitplanung, Prüflingskonfiguration, Datenanalyse und Testberichterstellung.