Uma simulação simultânea de todas as constelações e intervalos de frequência faz do simulador de GNSS no R&S®SMW200A a solução perfeita para testar seu receptor de GNSS no laboratório.
Todos os GNSSs disponíveis, incluindo GPS modernizado, GLONASS, Galileo e BeiDou, já oferecem, ou ao menos planejam oferecer, seus serviços de posicionamento em diversas frequências da banda L. Usar vários sinais em diferentes portadoras ajuda a melhorar a estimativa de posicionamento (solução de navegação) de um receptor de forma significativa, no que diz respeito à precisão e confiabilidade. Isso acontece porque os receptores que funcionam nos sinais L1 e L2 conseguem calcular o atraso ionosférico e, consequentemente, remover o erro correspondente de posicionamento. Considerando todos os GNSSs disponíveis, há mais de 120 satélites de navegação no espaço. Em média, cerca de 30 satélites podem ser vistos da maioria dos lugares do mundo. Cada veículo espacial (SV) fornece diversos serviços de posicionamento em diferentes frequências.
Além disso, os sinais dos satélites visíveis não são apenas recebidos via linha de visão (LOS), mas também são refletidos a partir de prédios próximos ou outros obstáculos. Obviamente, as demandas relacionadas ao receptor aumentam com a evolução das constelações de GNSS, e simulações realistas se tornam mais complexas e computacionalmente caras.
Os engenheiros que desenvolvem novos receptores capazes de processar sinais de múltiplas constelações precisam de um simulador altamente preciso e também versátil para validar a funcionalidade e o desempenho. O simulador precisa conseguir fornecer sinais para qualquer combinação de GNSS (por exemplo, GPS, Galileo, GLONASS ou BeiDou) e frequência, da maneira mais realista possível. Sendo assim, o orçamento para canal deve ser suficiente para cobrir todos os SVs visíveis, o alto número de serviços de posicionamento (como L1 C/A ou E1 OS) e também os ecos refletidos. Além disso, os engenheiros devem conseguir se concentrar nas características de propagação do sinal, como efeitos troposféricos e ionosféricos, nas características do sistema, como erros de órbita e clock, e no ambiente do usuário, como sombras ou outras deficiências.
O R&S®SMW200A pode ser operado exatamente como um simulador de GNSS. Acima: simulação de GPS (L1 C/A, L1 P, L2C, L5), Galileo (E1 OS, E5a, E5b), GLONASS (L1 C/A, L2 C/A) e BeiDou (B1I, B2I)
A opção avançada de GNSS, R&S®SMW-K120, transforma o gerador de sinal vetorial R&S®SMW200A em um poderoso simulador de GNSS e em uma solução compacta para testes altamente eficientes para receptores de GNSS. A avançada e especial Interface gráfica de usuário (GUI) de GNSS faz com que a configuração de cenários complexos de teste seja simples e intuitiva.
Inúmeros cenários diferentes com sinais de GPS, Galileo, GLONASS e BeiDou podem ser integrados em tempo real com até 144 canais. No caso do receptor, o local simulado pode ser estático, mas os usuários também podem importar arquivos de waypoint para configurar cenários de movimentação. Até mesmo mudanças no comportamento do veículo podem ser simuladas. O padrão da antena pode ser alterado individualmente, e o local de instalação pode ser definido. Possíveis sombras causadas pela caixa da antena podem ser modeladas com os arquivos de máscara de corpo do veículo.
Cenários de múltiplas frequências e constelações podem ser configurados de maneira fácil, simples e eficiente com o simulador de GNSS no R&S®SMW200A
Configurar cenários de múltiplas frequências
Para cenários de múltiplas frequências, o R&S®SMW200A conta com uma segunda fonte de RF integrada. Assim, é possível gerais sinais simultaneamente para todos os intervalos de frequência importantes de GNSS, como L1, L2 e L5, usando uma única solução. Diferentes modelos ionosféricos podem ser aplicados para avaliar os recursos de mitigação de erro dos receptores de múltiplas frequências. Modelos padrão, como o Klobuchar usado por GPS, ou o NeQuick proposto por Galileo, estão disponíveis, mas os modelos históricos também podem ser carregados. Quando testes conduzidos são realizados em receptores de múltiplas frequências, todos os sinais de saída são adicionados a um combinador e inseridos na porta da antena do receptor. Outra forma de testar os receptores é por meio do teste over-the-air (OTA) em uma câmara protegida. Então, os sinais do teste são fornecidos para o receptor de GNSS por meio de várias antenas dentro da câmara.
As constelações de GNSS e os níveis de potência do satélite podem ser observados no monitor integrado da simulação
Usar múltiplas constelações de GNSS
O R&S®SMW200A pode gerar sinais para até 144 canais de diferentes GNSSs para dar suporte a testes de receptor com sinais de teste complexos. Dessa forma, é possível configurar facilmente cenários realistas, em que SVs de todos os GNSSs estão presentes.
Se o caso de teste exigir um sinal misto de GNSS com números mínimo e máximo predefinidos de satélites, esses limites poderão ser definidos por GNSS. Além disso, todos os satélites podem ser manualmente ativados ou desativados durante o processo, ou seja, a simulação não é interrompida.
Também é possível variar os níveis individuais de potência ou atribuir erros de pseudodistância a cada satélite em tempo real. Isso pode ser usado para testar os recursos de monitoramento autônomo de integridade do receptor (RAIM). A situação real de desaparecimento e ressurgimento de satélites pode ser observada no monitor integrado da simulação (veja a imagem no canto inferior esquerdo).
| Sistema | Número de SVs | Sinais | Número de canais |
|---|---|---|---|
| GPS | 8 | L1 C/A, L1 P, L2C, L5 | 8 · 4 = 32 |
| Galileu | 8 | E1 OS, E5a, E5b | 8 · 3 = 24 |
| GLONASS | 7 | L1 C/A, L2 C/A | 7 · 2 = 14 |
| BeiDou | 9 | B1I, B2I | 9 · 2 = 18 |
| Total | 32 | 88 |
O R&S®SMW200A é a solução perfeita para testar seu receptor de múltiplas frequências e GNSSs. Ele garante condições de teste realistas e repetíveis em um ambiente laboratorial controlado, com as seguintes características básicas:
- GPS L1/L2 (código C/A e P), L2C, L5
- GLONASS L1/L2 código C/A
- Galileo E1, E5a, E5b
- BeiDou B1I/B2I
- QZSS L1 C/A
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