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Elektronik automot ive 27 ConneCted Cars die Abkürzung GPS etabliert und wird häufig synonym für alle GNSS-Systeme verwendet Satelliten senden ihre Position und eine exakte Uhrzeit als Radiosignale zur Erde Der GNSS-Empfänger etwa im Fahrzeug berechnet aus der Signallaufzeit vom Satelliten zum Empfänger seine Position auf der Erde und bei bewegten Objekten die eigene Geschwindigkeit Für eine genaue Standortbestimmung sind die Signale von mindestens vier Satelliten nötig Je mehr Signale empfangen werden desto größer die Genauigkeit GNSS-Systeme im Fahrzeug sind in der Regel keine reinen Satellitennavigationssysteme Vielmehr handelt es sich um ein Assisted GPS bei dem unter anderem zur Lokalisierung auch Funkzellen oder stationäre GNSS-Referenzempfänger herangezogen werden Auch die Genauigkeit der Positionsbestimmung wird durch bodengebundene Referenzstationen deutlich erhöht Während das GNSS-Signal eine Genauigkeit im unteren einstelligen Meterbereich bietet sind mit dem sogenannten Differential GPS Positionsbestimmungen im einstelligen Zentimeterbereich möglich Dabei wird die Genauigkeit der Position maßgeblich vom Empfänger den gesendeten Korrekturdaten und dem Abstand zur Referenzstation beeinflusst Perspektivisch wird im Zuge der Entwicklung für teilund hochautomatisiertes Fahren eine zentimetergenaue Positionsbestimmung im Fahrzeug möglich sein Jeder Satellit sendet neben der eigenen präzisen Position eine Liste mit Bahndaten aller Satelliten des entsprechenden Systems etwa dem amerikanischen GPS Diese sogenannten Almanach-Daten dienen dazu nach dem Einschalten des Empfängers möglichst schnell eine genaue Position bestimmen zu können Die Dauer bis zur ersten Positionsbestimmung hängt unter anderem davon ab wie lange das Gerät zuvor keinen Empfang hatte und dementsprechend keine Daten aktualisieren konnte Während die Aktualisierung von Almanach-Daten über eine Satellitenverbindung mehrere Minuten dauern kann gelingt das über Mobilfunk GSM und die Referenzstationen wesentlich schneller Erzeugung eines künstlichen GNSS-Signals Damit künftig die für mobilitätsunterstützende Fahrfunktionen nötigen GNSS-Empfänger auf dem Rollenprüfstand getestet werden können muss die Prüfstandautomatisierung neben fahrdynamischen Größen und Stimuli für die Umfeldsensorik auch ein passendes GNSS-Signal bereitstellen Dem zu testenden Fahrzeug wird eine passend zum Testszenario definierte Position sowie die aktuell simulierte Geschwindigkeit über die GNSS-Empfangseinheit zur Verfügung gestellt Eine Datenübertragung und -einspielung in nahezu Echtzeit sorgt dafür dass alle Sensoren quasi zeitgleich identische Daten erhalten und keine Abweichung entsteht Um nun auf dem Rollenprüfstand jeden beliebigen Standort simulieren zu können etwa die mittlere Fahrspur eines fünfspurigen Highways in Los Angeles generiert Horiba GNSS-Signale mittels Software Defined Radio SDR Mit einem SDR-System lassen sich unterschiedlichste Hochfrequenzsignale sehr flexibel erzeugen Der Frequenzbereich lässt sich mit ein und derselben Hardware über mehrere Größenordnungen frei variieren und je nach Anwendung können verschiedenste Modulationsverfahren in breiten Grenzen eingestellt werden Zum Replizieren der Satellitensignale greift Horiba auf bewährte SDR-Komponenten zurück Ein SDR-Sender besteht im Wesentlichen aus einem Universalrechner dedizierter Hardware zur schnellen Verarbeitung von digitalen Signalen wie Field Programmable Gate Arrays FPGA und digitalen Signalprozessoren DSP einem Digital-Analog-Umsetzer und einer flexibel gestalteten analogen Hochfrequenzhardware In der Software werden Trägerfrequenz und Modulationsverfahren gesetzt und die zu sendenden Informationen bereitgestellt Die Signalsynthese erfolgt dann in digitaler Form mithilfe geeigneter FPGAs und DSPs Anschließend wird das erzeugte Digitalsignal mit Hilfe eines D A-Wandlers in ein analoges Signal umgesetzt je nach Anwendung eventuell gefiltert verstärkt und über eine geeignete Antenne abgestrahlt Das bei GNSS angewandte CDMA-Code Division Multiple Access -Multiplexing-Verfahren zur synchronen Übertragung verschiedener Nutzdatenströme auf einem gemeinsamen Frequenzbereich lässt sich hier ausnutzen um die Signale mehrerer Satelliten mit nur einem Sender zu generieren Bild 2 Eine Software übernimmt bei SDR die Signalgenerierung und gibt für eine gewünschte Geo-Koordinate und den gewünschten Zeitpunkt das entsprechende GNSS-Signal auf der gewählten Trägerfrequenz L1 und bzw oder L5 aus Diese Bild 1 Beispiel für eine HD-Straßensimulation Bild 3D Mapping Solutions NG800 Automotive Gateway Robust Communication Gateways für Telematik-Anwendungen NetModule vernetzt Ihr Fahrzeug NetModule EK-Auto10 pdf S 1 Format 90 00 x 62 00 mm 21 Sep 2021 16 08 21