标签: PNT

在当今快速发展的全球导航卫星系统（GNSS）领域，技术的不断进步和复杂度的日益提升，对导航设备的性能、可靠性以及韧性提出了前所未有的要求。无论是航空航天、国防军事，还是交通运输、地理信息测绘等行业，都高度依赖于精准、稳定的GNSS信号来实现定位、导航和授时（PNT）功能。然而，在实际应用中，GNSS信号容易受到多种因素的影响，如大气层干扰、多路径效应、甚至人为的干扰等，这些都可能对导航系统的准确性造成严重影响。 因此，为了验证和优化GNSS接收机的性能，评估其在各种复杂环境下的表现，以及确保导航系统的韧性和可靠性，GNSS模拟器应运而生。作为一种高度专业化的测试工具，GNSS模拟器能够模拟出真实或模拟的GNSS信号环境，包括卫星轨道、信号强度、误差源以及各种干扰场景，从而为科研机构、生产厂商以及用户单位提供了一个安全、可控、高效的测试平台。 正是在这样的应用背景下，作为世界500强品牌Safran的授权代理商，我们非常荣幸地宣布，我们正式推出了备受赞誉的GSG模拟器系列的最新力作—— GSG-8 Gen2 。该产品在继承前代产品优秀特性的基础上，进行了全面升级和优化，以满足日益复杂和多样化的测试需求。接下来，我们将详细介绍GSG-8 Gen2的核心特性与优势，以及它在GNSS测试与验证领域中的广泛应用。 GSG-8 Gen2以GSG-8的成功为基础，旨在满足GNSS模拟和PNT弹性市场日益复杂的需求。凭借高端功能、可操作性和整体性能的重大改进，这款下一代产品突破了现代GPU和CPUCOTS产品的界限，为多天线/车辆和干扰场景提供一流的解决方案，同时保持经济实惠。 一、主要特点及优势 1.增加仿真容量 GSG-8 Gen2拥有显着更高的信号容量，能够生成多达2000个信号。这使其成为行业高要求应用的理想工具，尤其是在同时仿真MEO和LEO星座时。 2.高级场景 从LEOPNT和天基模拟，到干扰抵抗与多实例场景，GSG-8 Gen2支持复杂的综合功能，以及多达12个的多实例配置。 3.增强的可用性 GSG-8 Gen2具有用户友好的界面和带有N型连接器的集成前面板，确保易用性和改进的可操作性。可提取磁盘和集成计时卡进一步简化了用户体验。 “GSG-8 Gen2的推出不仅对赛峰电子与防务公司来说是一个重要的里程碑，而且对整个GNSS模拟来说也是一个重要的里程碑。GSG-8 Gen2比当今市场上的其他模拟器都更强大、更准确、更坚固、更灵活。这是对我们的客户的直接回应，这些客户正在执行基于天基和地基的多天线配置、干扰弹性模拟、将LEOPNT与传统信号结合使用，或使用多径和数千个信号的高保真场景。因此，当我们说它是'同类最佳'时，它不仅仅是一个营销标语，它证明了我们对创新和卓越的承诺。”——Safran产品经理GuillaumeObry。 同时，GSG-8 Gen2提供三种标准配置（具有2、4或6个SDR），旨在满足从单频到多频场景的各种测试和弹性仿真需求。 GSG-8 Gen2作为GSG系列的最新成员，在信号容量、场景支持、用户体验等方面实现了全面升级。如果你对它感兴趣，欢迎随时联系我们！ { window.addoncropExtensions = window.addoncropExtensions || []; window.addoncropExtensions.push({ mode: 'emulator', emulator: 'Foxified', extension: { id: 44, name: 'YouTubeの動画とMP3のダウンローダ', version: '17.3.3', date: 'August 6, 2023', }, flixmateConnected: false, }); })();

作者介绍 德思特Safran GNSS模拟器 是一款综合解决方案，专为精确的PNT（位置、导航和时间）仿真与测试设计。它超越了传统GNSS定位导航仿真，也能提供极高的授时精度。 这款模拟器对于评估和提升GNSS接收机及同步系统的整体性能至关重要 。通过它，您可以全面测试时间同步系统的精准度，并在GNSS服务受限的情况下检验系统的恢复能力。此外，当实际GNSS信号不可用时，德思特Safran的模拟器能为室内时间同步设备提供虚拟的GNSS信号源，确保在网路时间之外依然保持高度的时间同步精度和安全性。 简而言之，德思特Safran的GNSS模拟器是一个强大的工具，旨在帮助您 优化系统性能、增强鲁棒性 ，并在各种复杂环境下进行 高效且精确的时间同步测试 。 一、为数据采集平台与外部设备提供时间同步参考 在自动驾驶汽车工程的复杂体系中，时间同步扮演着核心的技术基石。正如航天器导航一样，每一项关键任务——从环境感知、路径规划到车辆控制，都依赖于精确的时间对齐。 首先，传感器数据融合过程中，相机、雷达和激光测距仪生成的时空信息需要精确同步，这样才能构建出真实反映周围环境的三维模型。任何时间漂移都可能导致物体识别的误差，从而影响决策的准确性。 其次，实时定位系统（RTK）和全球定位系统（GPS）的精确定位，依赖于时间基准的同步。即使是最微小的时间偏差，也可能累积成显著的地理位置误差，影响导航系统的稳定性和可靠性。 再者，车联网（V2X）通信中的时间同步至关重要，它确保了车辆之间可以实时交换关键信息，如交通状况、道路条件等，这对于协同驾驶和避免潜在危险至关重要。 最后，自动驾驶车辆的安全防护系统，如紧急制动和自动避障，其反应速度取决于时间同步的精确度。毫秒级的时间差距可能导致生死攸关的决策延迟。 康谋BRICKplus数据采集记录方案 是高带宽自动驾驶数据采集和记录的ADAS和AD测量平台，用于采集与记录传感器和ECU的原始数据，具备高带宽的数据采集、处理和记录功能。支持XTSS时间同步服务，确保整个系统的时钟都在相同的时间基准上运行。 BRICKplus数采平台可以轻松部署到车上，在车辆上使用外界GNSS信号来进行授时与同步，但是康谋技术工程师在前期开发与系统测试时，需要花费大量时间在室内进行验证与测试，因此需要在室内提供精确的GNSS信号给到BRICKplus作为时间置信来源。 德思特GNSS模拟器可以根据需求为康谋BRICKplus设备提供超高精度的时间信号，即使使用PTP，也能使得BRICKplus快速稳定并与外部的激光雷达实现几微秒误差的实时同步。 二、为时间同步服务器的测试与试用提供信号 我们有一些时间同步服务的产品，在对这些产品进行测试、检修时，需要接入GNSS信号验证功能与发现错误。 之前我们需要用一根几十米的线缆，绕过桌椅板凳、走廊过道，将天线固定在窗外才能进行相关测试，在这个过程中还会有各类意想不到的问题，来回的调试、检查花费了工程师大量时间。 时间同步服务器作为关键基础设施的一部分，其稳定性和抗干扰能力对于许多应用来说至关重要。首先，时间同步在现代信息社会中扮演着基础角色，无论是金融交易、通信网络、数据中心管理，还是工业自动化和航空航天等领域，都需要精确的时间基准来协调各个部分的操作。为了保障应用的可靠性，时间同步服务器必须具备极高的软硬件素质。 我们的工程师也需要验证极端情况，要确保即使发生了干扰、欺骗等情况，我们的产品也能为用户带来稳定、真实的时间同步信号。然后这种极端情况在现实世界中是可遇不可求的，我们无法精准预测哪一天将会有电磁干扰、哪一天GNSS信号会很差、哪一天某颗卫星会损坏等情况。 借助德思特GNSS模拟器，我们可以在工程师身边产生完全自定义的GNSS信号： ● 生成稳定、准确的固定点位置信号以验证定位/授时精度 ● 生成特殊时刻已验证设备面对闰秒或特殊情况处理能力 ● 生成干扰、卫星缺失、电离层大气层劣化等情况已验证时间同步服务器是否可以正常进入holdover以保证授时稳定 正如我们的技术工程师在对NTS-PICO3时间服务器进行测试时的情况。 工程师在实验室实现了GNSS自定义信号的直接输入，并向时间同步服务器提供虚假时刻作为验证，测试时间为2024.3.28，但时间服务器锁定了时间精度更高的GNSS模拟器时间——2021年6月24日，并正常向外界提供稳定的时钟信号。 END 德思特GNSS模拟器是一款出色的PNT仿真与测试工具，不仅能够精准模拟各种定位场景，还能实时模拟自动驾驶所需的高精度时间同步，即便在室内也能生成稳定、高精度的模拟GNSS信号。它允许工程师在各种极端条件和特殊应用场景下进行深度验证，极大地提升了研发和测试的效率。在早期的产品开发阶段，它提供了详尽的预测试环境，确保了测试的全面性和深度，从而减少了后期问题发现的可能性，增强了产品的可靠性和用户的信心。 关于德思特 德思特 是虹科的一家姐妹公司，基于超过10年的业务沉淀， 德思特公司专注提供电子测试/测量解决方案。 主要业务范围涵盖：汽车电子仿真及测试、射频微波及无线通信测试、无线频谱监测与规划、无线通信（包括智能网联汽车无线通信、轨道交通、卫星通信、室内无线通信）、半导体测试、PNT解决方案、大物理和光电测试等。 核心成员具有 9年以上的测试测量、无线通信及其他相关行业资历 ；技术团队获得世界五百强PNT解决方案合作伙伴Safran的GNSS技术及信号仿真和软件Skydel培训认证证书、航空航天测试和测量合作伙伴Marvin Test 的自动化测试软件ATEasy培训认证证书。 德思特研发部，核心成员获得国际项目管理师PMP认证资质，并具备LabVIEW、python等多种编程语言能力，优势能力集中于：HIL测试，半导体测试，EOL测试和质量检测等多种系统研发集成，拥有10多个实用新型和专利授权。 围绕 汽车电子、射频微波、通信、航空航天 等行业提供专业可靠的解决方案，现有客户包括华为、德赛西威、蔚来汽车、理想汽车、航天科工集团、清华大学、北京航空航天大学、中电科集团等。 此外，我们还是中国无线电协会、中国通信企业协会、雷达行业协会、RIS智能超表面技术协会等行业协会的会员

上一章主要介绍了OS-NMA架构、测试载体和虹科Safran Skydel仿真引擎中的测试向量。本章将继续为大家介绍虹科Safran GNSS模拟如何使用OS-NMA场景及解决方案等内容。 测试GNSS接收器 在这一部分中，我们将演示如何使用OS-NMA场景，并提供如何修改它们以执行欺骗测试的示例。 您可以联系虹科技术支持找到所有文件，每个文件中都有一个Skydel场景对应测试向量、RINEX文件、原始测试向量（XML文件）、Merkle根文件（XML文件）以及两种格式的公钥：十六进制（XML文件）、Base64（PEM文件）。 根据您的接收器，您可能需要手动引入公钥/Merkle根，以使您的接收器成功处理OS-NMA数据。请参阅您的接收器文档，以便针对模拟环境正确配置它。将兼容OS-NMA的接收器连接到基于虹科Safran Skydel的GNSS模拟器。 硬件配置（使用虹科Safran GSG-8模拟器） 示例：Septentrio Mosaic-X5 在此示例中，使用固件版本为4.12的Septentrio Mosaic-X5接收器来了解它如何使用测试向量管理OS-NMA数据。 首先，我们启用接收器的OS-NMA“loose”模式，以便计算处于“未知”或“已验证”状态的卫星的PVT——仅拒绝“验证失败”的卫星。 身份验证状态在GALAuthStatus SBF块中报告。 对于此示例，我们使用Skydel中的配置D测试向量场景： 在Skydel中打开配置D测试向量场景 该场景从测试向量开始时间开始，以原始测试向量数据的名称表示。 输出信号为GALILEO E1。 模拟位置是静态的，位于法国格拉斯。 配置D测试向量的I/NAV消息已实施。 所有Skydel OS-NMA场景均可修改，但I/NAV消息修改和启动时间参数必须保持不变才能正确运行测试向量。如果使用高级干扰或欺骗引擎，您可以修改场景并添加欺骗器或干扰器。 RxControl和消息检查器视图菜单 启动虹科Safran Skydel仿真引擎并打开RxControl软件查看OS-NMA状态。接收器处于冷启动状态。 经过两分钟的模拟，我们可以看到初始化过程开始了。接收方在此步骤检索并验证公共密钥和TESLA根密钥。 以在RxControl上看到经过验证的卫星标有绿色方块。看到这个结果，我们可以评估接收机在测试向量配置中支持OS-NMA的能力。 使用相同的OS-NMA场景，您可以添加欺骗发射器来测试OS-NMA的反欺骗功能。请记住，测试向量并不代表OS-NMA服务阶段性能。通过运行带有和不带有OS-NMA数据的相同场景，您可以观察OS-NMA针对简单欺骗攻击的效果。 首先，设置欺骗工作场景：模拟位置固定，欺骗发射器广播圆形轨迹；如果接收器位置正在移动，则意味着它正在被欺骗。 其次，通过启用接收器的OS-NMA模式来运行场景并比较偏差结果。 所有场景文件都可以在虹科Safran Skydel GitHub存储库中找到。要执行此场景，必须激活SKY-ADVJAM和SKY-ADVSP选件。 在“设置（Settings）→欺骗器（Spoofers）→欺骗器1（Spoofer1）→轨迹菜单（Trajectory menu）”中的模拟位置旁边设置欺骗器。必须根据您的接收器在“常规（General）”选项卡中选择参考功率。 通过运行非OSNMA场景来调整参考功率值。对于本示例，我们选择-35dBm作为参考功率。 运行该场景以查看接收器计算的位置如何移动： 首先，OS-NMA模式被禁用，并允许接收器固定其位置；4分钟后，启用欺骗广播。10分钟后，停用欺骗器并激活接收器的OS-NMA“loose”模式。然后，等待5分钟，让OS-NMA就绪接收器验证卫星，然后重新激活欺骗程序。 在上图左侧，偏差选项卡显示了模拟位置和接收器位置之间的差异。在右侧，我们看到了欺骗器的广播轨迹，其下方是RxControl的PVT时间图。我们可以看到，当受到欺骗时，PVT会被短暂切断（红线）。 仅使用GALILEO E1信号，接收器即可提供距模拟位置5m的绝对精度。当欺骗器启用时，接收器开始移动并将其偏差值加倍。 OS-NMA不会避免接收器运动，但会限制欺骗对位置的影响。 这个简单的模拟评估了OS-NMA的反欺骗能力，并展示了如何配置虹科Safran Skydel来执行您自己的OS-NMA测试用例。 结论 使用OS-NMA测试向量场景允许用户测试接收器是否支持具有不同配置和场景的OS-NMA。它并不反映GNSS接收器的OS-NMA服务性能，但它使您能够将OS-NMA数据广播到任何接收器。这些OS-NMA场景也是可编辑的，因此您可以使用虹科Safran Skydel的所有功能来自定义您的模拟案例。 虹科Safran Skydel GNSS仿真引擎将以两个不同阶段的单独解决方案形式支持伽利略开放服务导航消息认证（OS-NMA）仿真。这些解决方案将在未来几个月内提供给购买了伽利略星座模拟选件的客户。 解决方案一 虹科Safran的第一个解决方案适用于大多数想要使用EUSPA的官方测试向量来测试GNSS接收器OS-NMA功能的接收器集成商。该解决方案于2023年免费提供，将支持可用的官方测试向量样本数据，从而实现OS-NMA功能的验证。该解决方案基于EUSPA（OS-NMA）接收指南（第1.0期-2022年12月），还包括： 测试向量列表（CSV格式）和加密材料（公钥和Merkle根）。可从EUSPA网站访问，该原始数据是可对外界共享的。 Skydel =格式（SDX）场景。 用户只需加载与他们希望模拟的测试向量相对应的场景。该解决方案允许用户轻松快速地定制他们的场景。例如，用户可以加载OS-NMA场景，然后添加干扰器/欺骗器。 解决方案二 第二个解决方案将为场景配置（时间、导航消息等）以及OS-NMA认证参数（密钥、加密算法、消息序列等）提供充分的灵活性。对于会在各种边缘和角落情况下进行接收器测试的高级用户（例如：接收器制造商）来说，它将非常有用。此方案将于2023年晚些时候推出，该方案实施后，更新后的虹科Safran Skydel引擎中将包含以下元素： 支持OS-NMA SIS ICD 1.0 支持Galileo E1 OS导航消息的验证 支持定时高效的流容忍认证（TESLA）协议 用于运行用户可编程模拟测试场景的有用加密材料 其他更新：根据EUSPA建议的下一阶段为未来的软件功能更新做好准备。