אנו משתמשים בעוגיות כדי לנתח תנועה ולשפר ללא הרף את האתר שלנו.

בואו נפגש!קפה טוב עלינו צרו קשר
דלג לתוכן הראשי
spirent
15 אפר, 2024

בדיקות מערכות PNT לכלי רכב אוטונומיים ברמה 3 ומעלה: מה לחפש בסימולטור GNSS?

בדיקת מערכות PNT לכלי רכב אוטונומיים (Positioning, Navigation, Timing) ברמה 3 דורשת את היכולת לדמות אינסוף תרחישים מציאותיים במעבדה. הנה מה שכדאי לקחת בחשבון בבחירת סימולטור.
פורסם על ידי: content 15 אפר, 2024
בדיקות מערכות PNT לכלי רכב אוטונומיים ברמה 3 ומעלה:  מה לחפש בסימולטור GNSS?

בדיקות מערכות PNT לכלי רכב אוטונומיים ברמה 3 ומעלה:

מה לחפש בסימולטור GNSS

בדיקת מערכות PNT לכלי רכב אוטונומיים (Positioning, Navigation, Timing) ברמה 3 דורשת את היכולת לדמות אינסוף תרחישים מציאותיים במעבדה. הנה מה שכדאי לקחת בחשבון בבחירת סימולטור.

ייתכן שיש רק הבדל של מספר אחד, אבל הקפיצה מרמת אוטונומיה 2 ל-3 בכלי רכב מציבה אתגרים רבים למפתחי מערכות PNT ברכב. ברמה 3 במסגרת ה-SAE (ארגון מהנדסי הרכב), הרכב כבר לא רק תומך בנהג האנושי, אלא הוא עצמו בשליטה – מתבונן בסביבה ומקבל החלטות אוטונומיות לגבי מיקומו בנתיב, היגוי, בלימה והימנעות מהתנגשות. בעוד שנהג אנושי חייב להיות נוכח ומוכן להשתלט במידת הצורך, המטרה של יצרניות הרכב (OEM) היא לספק חוויה הדומה לזו של נהג פרטי. ככל שהרכב "יפנה" פחות להתערבות אנושית, כך החוויה תהיה יוקרתית יותר. היכולת לדמות מגוון אינסופי של תנאים מציאותיים הינה חיונית לכן, מפתחים של מערכות PNT לרכב חייבים לוודא שהמערכת מוכנה למגוון האינסופי של התנאים שהיא עלולה להיתקל בהם בעולם האמיתי. סימולציה היא הדרך המהירה, הקפדנית והחסכונית ביותר להריץ סדרות בדיקה בקנה מידה רחב, אבל בשל החשיבות הקריטית של מערכות PNT לבטיחות, הסימולציה חייבת לשקף תנאים אמיתיים בצורה המיטבית. המשמעות היא שבחירת ציוד סימולציית ה-PNT הופכת להחלטה קריטית עבור יצרניות הרכב וספקים בחלקים השונים של שרשרת האספקה. יכולות ספציפיות שיש לקחת בחשבון כוללות:

  • הדמיית אותות GNSS: סימולטור חייב להיות מסוגל להדמות בצורה מהימנה את כל אותות מערכת הניווט הלוויינית העולמית (GNSS), בכל התדרים הרלוונטיים שיהיו בשימוש על ידי מקלט ה-GNSS של המערכת. לצורך מחקר ופיתוח מוקדם של המערכות האוטונומיות העתידיות, היכולת להדמות אותות GNSS ו-LEO (לוויינים במסלול נמוך) הנמצאים בתוכניות אך טרם פועלים תהיה גם כן בעלת ערך.
  • אותות תגבור: סביר להניח שמערכת PNT קריטית לבטיחות גם תשתמש במערכות תגבור לווייניות (SBAS) כדי להשיג מיקום מדויק יותר, במיוחד כאשר שירותים נוספים יתחילו לפעול מלוויינים במסלול נמוך (LEO). לכן, היכולת להדמות נאמנה SBAS ואותות PNT נוספים מ-LEO יהיו שיקול מפתח.
  • הודעות תיקון שגיאות: הודעות תיקון שגיאות GNSS, כמו אלו שמסופקות על ידי שירותי Real Time Kinematic (RTK) ו-Precise Point Positioning (PPP), יכולות לשחק תפקיד מפתח בשמירת נתיב ודיוק בעת החלפת נתיבים. סימולטור טוב יציע סימולצית הודעות תיקון כסטנדרט.
  • פלט מחיישנים: מערכות PNT אוטומטיות נסמכות על אלגוריתמים של מיזוג חיישנים כדי לקבוע את המיקום המוחלט של הרכב ואת מיקומו יחסית לאובייקטים סביבו. בעוד שהשילוב המדויק של החיישנים יכול להשתנות בין עיצובי הרכב השונים, רוב מערכות ה-PNT יסתמכו על שילוב כלשהו של GNSS, יחידות מדידה אינרציאליות (IMU) כמו מד תאוצה וחיישני תנועה של הגלגלים, ראיית מצלמה, LiDAR ורדאר. סימולטור שיכול לחקות את הפלט של חיישני מערכות מיקרו-אלקטרוניות (MEMS), יחד עם גורמים סביבתיים כמו רטט ותנודות הנגרמות משינויי טמפרטורה, יכול לשפר משמעותית את הריאליזם של הבדיקות ולחסוך בדיקות שטח יקרות של מנועי מיקום משולבים.
  • הטעיה (Spoofing) ותקיפה אלקטרונית (Meaconing): בין אם מדובר במכוון או בשוגג, שידור לא חוקי של אותות GNSS מזויפים או מוקלטים מהווה אחד האיומים הגדולים ביותר על מערכות PNT ברכב. יכולות נגד זיופים יהיו קריטיות לעמידה בסטנדרטים של בטיחות תפקודית ברמה 3 ומעלה. הסימולטור חייב להיות מסוגל לדמות בצורה ריאליסטית סוגים שונים של התקפות זיוף, לרבות זיוף נתוני ניווט, זיוף מסלולי נסיעה, ותקיפה אלקטרונית מסוג meaconing (שידור חוזר של אותות מוקלטים).
  • הפרעות RF: איום נוסף על מערכות PNT לרכב מגיע בצורה של הפרעות תדר רדיו (RFI) בסביבת הרכב. הפרעות אלו עלולות להיגרם על ידי חסימת אותות לא חוקית באמצעות מכשירים מיוחדים, או על ידי ציוד רדיו המשדר בתוך או קרוב לטווח תדרי ה-GNSS, בשל התקנה לקויה. מכיוון ש-RFI יכול להתבטא בדרכים רבות, היכולת לדמות מגוון רחב של צורות גל ריאליסטיות ותנאי סביבה תהיה קריטית, כמו גם היכולת לדמות את האנטנה בתרחישים סטטיים ודינמיים ובמגוון מיקומים על הרכב.
  • ריבוי נתיבים והסתרה: בניינים ומבנים אחרים יכולים לשקף, לחסום או להחליש אותות GNSS, מה שעלול לגרום לאובדן דיוק המיקום באזורים עירוניים ובאזורים עם צמחייה צפופה או מבנים טבעיים. הבנת ביצועי מערכת PNT בסביבות אלו דורשת את היכולת לדמות מגוון רחב של משתנים, החל מגיאומטריה ריאליסטית של לוויינים, בניינים וחומרים, ועד לדוגמנות מדויקת של נתיבי אותות – כולל זווית ההגעה שלהם – יחד עם מסלול הרכב ומיקום האנטנה.

בחירת סימולטור לבדיקות Hardware-in-the-loop (HIL) שיקולים נוספים חלים בעת בחירת סימולטור GNSS לשילוב במערך בדיקת HIL. במקרה הזה, קריטריונים נוספים כוללים:

  • השהיית מערכת: המהירות שבה סימולטור יכול לעבד פקודות ולהפיק את תדרי הרדיו התואמים היא גורם מפתח בהפחתת שגיאות ואי ודאות בתוצאות. ישנם מספר גורמים שיכולים להשפיע על ההשהיה. ניתן ללמוד עוד על השהיית סימולטורים בבלוג שלנו.
  • שילוב API: שילוב עם מותגים מובילים של ציוד בדיקות לרכב יכול לחסוך זמן ותקציב בהקמת סביבת הבדיקה. ממשק תכנות יישומים (API) חזק בשילוב עם השהיית מערכת נמוכה יכול להבטיח סביבת אותות RF עשירה, מציאותית ואמינה עבור רכיב ה-DUT (הרכיב הנבדק).
  • Spirent GSS7000: בדיקות PNT מציאותיות לרכב בתסריטים אינסופיים
  • בעוד שמערכות הניווט המובנות ברכבים כיום (IVNS) הן כלי עזר שימושי לנהיגה, ברמה 3 ומעלה מערכת ה-PNT הופכת קריטית הן לבטיחות והן לחוויית הלקוח. היכולת ליצור אינסוף תרחישי בדיקה מציאותיים במעבדה הופכת להיות חיונית, ובחירת ציוד הסימולציה היא מכריעה כדי להשיג את רמות הריאליזם הנדרשות.
  • סימולטור אותות ה-RF מדגם Spirent GSS7000 מציע למפתחי PNT ברכבים את כל הפונקציונליות הדרושה כדי ליצור ולהריץ תרחישי בדיקה אולטרה-ריאליסטיים. ההשהיה המובילה בתעשייה שלו, שעומדת על ארבע מילי-שניות בלבד, והיכולת שלו להשתלב באופן מיידי עם ספקי ציוד מובילים של בדיקות HIL לרכבים, מאפשרים למפתחים להתחיל לעבוד במהירות ולהשיג תוצאות ברורות וניתנות למדידה.

 

 

 

GNSS Simulation: The Keystone in Advanced Automotive PNT Testing for SAE Level 3 and Beyond

The progression from Level 2 to Level 3 automation represents not just a numerical increment but a significant leap in the complexity and capability of vehicle automation. Within the SAE framework, Level 3 autonomy marks the threshold where the vehicle transitions from a supportive role to becoming the primary navigator, with the ability to make critical driving decisions autonomously. This necessitates the development of advanced automotive positioning, navigation, and timing (PNT) systems capable of interpreting and reacting to an infinite variety of real-world conditions.

The Role of GNSS Simulation in Autonomous Vehicle Development

To achieve the reliability demanded of Level 3 systems and above, Spirent underlines the importance of exhaustive testing of PNT systems. Simulation stands out as the most effective method to comprehensively test these systems in a controlled and repeatable manner. GNSS simulators, in particular, play a pivotal role by emulating a wide range of realistic conditions, which is essential for preparing automotive PNT systems for any scenario they might encounter.

Spirent's Criterion for GNSS Simulation in Advanced Testing Environments

When it comes to integrating a GNSS simulator within an HIL testing setup, Spirent identifies several additional criteria to consider. System latency and API integration are paramount for creating a responsive and reliable test environment, and the Spirent GSS7000 GNSS RF signal simulator excels in delivering the necessary performance to meet these criteria.

System latency in HIL setups is critical because it can directly impact the authenticity and reliability of the test results. Spirent’s GSS7000 has been engineered with a focus on minimizing system latency, allowing for real-time response and high precision in testing outcomes. This capability is essential for developers aiming to simulate and assess complex, timing-sensitive scenarios that autonomous vehicles will face.

Moreover, robust API integration is crucial for the seamless functionality of the GNSS simulator with other test framework components. Spirent’s GSS7000 offers comprehensive API support, allowing for efficient control and automation of test routines, enabling quick adaptation to specific testing needs. This facilitates a rich and immersive RF environment for the Device Under Test (DUT), enhancing the overall efficiency and effectiveness of the test cycle.

Comprehensive Testing for Autonomous Vehicle Assurance

Spirent's GSS7000 is designed to support a broad spectrum of GNSS signals and advanced features necessary for thorough testing of today’s PNT systems. This includes the ability to simulate signals from current and future satellite constellations, augmentation systems like SBAS, and error correction messages vital for precise lane-keeping and lane-changing maneuvers.

Sensor fusion algorithms are integral to the PNT systems, combining data from various sensors, including GNSS, inertial measurement units (IMUs), and vision systems like cameras, LiDAR, and radar. Spirent’s GSS7000 enhances the realism of tests by simulating these sensor outputs along with environmental factors that impact sensor performance, thereby enabling developers to forego extensive field testing.

Security and Environmental Challenges in PNT System Testing

Spirent also acknowledges the importance of testing against security threats, such as spoofing and meaconing, which pose significant risks to vehicle PNT systems. The GSS7000 offers realistic simulation capabilities for these threats, ensuring that PNT systems can withstand and counter potential attacks.

Environmental factors like radio frequency interference (RFI) and signal obstructions due to urban structures also pose challenges to the accuracy and reliability of PNT systems. The GSS7000 simulator is equipped to handle a variety of interference scenarios, including simulating the vehicle’s antenna in different placements and dynamic conditions, thereby ensuring robust performance even in adverse conditions.

The Spirent GSS7000: A Keystone in Automotive PNT Testing

In the vanguard of GNSS simulation for automotive testing, the Spirent GSS7000 emerges as a cornerstone, pivotal for developers who are carving the path to autonomous driving. This sophisticated piece of technology is much more than just a tool; it represents a leap forward in the validation and verification of automotive Positioning, Navigation, and Timing (PNT) systems. As vehicles climb the ladder of autonomy to reach SAE Level 3 and beyond, the demands on their PNT systems intensify. No longer can developers rely on rudimentary testing and live trials alone; they need a controlled environment where every variable, every possible scenario, can be replicated, analyzed, and understood. The GSS7000 stands ready to meet these demands with precision.

Choosing the right GNSS simulator is crucial, not just for its primary function of signal emulation, but for its capacity to integrate seamlessly into complex test environments. Here, the Spirent GSS7000 excels, thanks to its industry-leading latency that ensures a synchronized dance between the simulator and the vehicle’s own sensors and systems. When integrated with leading automotive Hardware-in-the-Loop (HIL) test equipment, the GSS7000 is not just a component of the test setup—it becomes the heartbeat of the operation, enabling developers to start their testing processes quickly and to expect results that mirror reality.

Developers seeking to forge ahead in the ever-competitive automotive market find in Spirent’s GSS7000 an unparalleled ally. Its sophisticated simulation capabilities, low system latency, and robust API integration position it as an indispensable asset in the development and validation of autonomous vehicles. The GSS7000 isn’t just facilitating the journey to autonomy; it's enhancing it, ensuring that vehicles don’t just meet but exceed the highest standards of safety and performance expected by regulators, manufacturers, and consumers alike.

In a sphere where the margin for error narrows with each advance in technology, the GSS7000 provides peace of mind through its ultra-realistic test scenarios. These scenarios range from simulating complex urban environments with skyscrapers and tunnels to rural landscapes where tree canopies and terrain undulations create challenging signal conditions. Developers can replicate the effects of multipath interference, atmospheric disturbances, and signal obstructions—all factors that a vehicle’s GNSS-based navigation system must overcome in the real world.

Moreover, in a landscape where threats to GNSS reliability such as spoofing and jamming are ever-present, the GSS7000 steps up to the task of preparing PNT systems to recognize and counter such threats. This simulator doesn’t just emulate the benign environment of a clear day but plunges systems into the chaotic world of electronic warfare, where the integrity of PNT systems is paramount for passenger safety.

For those who want to delve deeper into the Spirent GSS7000’s capabilities, the company offers comprehensive demonstrations and rich educational materials. Interested parties can view a demo video that showcases the simulator’s robust feature set and user-friendly interface, providing a glimpse into the seamless integration and operational excellence that the GSS7000 brings to testing labs worldwide.

Engagement with Spirent also means access to a wealth of expertise. The company’s customer support and technical assistance are as sophisticated as the products they offer. Engaging directly with Spirent opens doors to personalized demonstrations and discussions, allowing teams to explore how the GSS7000 can be tailored to their specific testing requirements. This level of support is vital for teams navigating the complexities of autonomous vehicle development.

In essence, the Spirent GSS7000 represents more than a GNSS simulator; it is a gateway to the future of transportation. It stands as a testament to Spirent’s commitment to innovation, safety, and the relentless pursuit of perfection in autonomous vehicle technology. For developers and testers, the GSS7000 isn’t just a part of their testing regimen—it is the foundation upon which safe, reliable, and truly autonomous vehicles will be built.

With Spirent's GSS7000, the road to the future of transportation is not just being tested; it is being paved with the assurance of excellence and the promise of innovation. It is this commitment to pushing boundaries that defines the GSS7000’s place in the world of automotive PNT testing, and Spirent’s role in shaping the journey towards an autonomous future.

 

 

איך אפשר לעזור?

חייגו אלינו: 036450780

נוסף פריט לסל

No products in the cart.