La simulación simultánea de todas las constelaciones y bandas de frecuencia importantes convierte al simulador GNSS del R&S®SMW200A en la solución ideal para medir su receptor GNSS en el laboratorio.
Todos los GNSS, incluyendo los modernizados GPS, GLONASS, Galileo y BeiDou ya ofrecen o al menos han planificado servicios de posicionamiento en múltiples frecuencias de la banda L. Utilizar varias señales de distintas portadoras ayuda a mejorar el cálculo de posición (solución de navegación) de un receptor en cuanto precisión y confiabilidad. Esto es así porque los receptores que funcionan en señales L1 y L2 son capaces de calcular el retardo ionosférico y, como consecuencia, de eliminar el correspondiente error de posición. Teniendo en cuenta todos los GNSS, el número total de satélites de navegación en el espacio suma más de 120. Unos 30 satélites son visibles desde la mayor parte del planeta. Cada uno de estos vehículos espaciales (SV) proporciona múltiples servicios de posicionamiento en distintas frecuencias.
Además, las señales de los satélites visibles no solo se reciben mediante la línea de mira (LOS), sino también por reflexión en edificios cercanos u otros obstáculos. Naturalmente, los requisitos en el lado del receptor aumentan con la evolución en las constelaciones de los GNSS, y hacer simulaciones realistas se hace más complejo, además de costoso en el aspecto computacional.
Los ingenieros que desarrollan nuevos receptores capaces de procesar señales multiconstelación necesitan un simulador de alta precisión y versátil para validar la funcionalidad y el rendimiento. El simulador debe poder proporcionar señales a cualquier combinación de GNSS (p. ej. GPS, Galileo, GLONASS o BeiDou), así como frecuencias de la forma más realista posible. Por lo tanto, su presupuesto para canales debe ser lo suficientemente amplio para cubrir todos los vehículos espaciales visibles, el elevado número de servicios de posicionamiento (como el L1 C/A o el E1 OS) y también los ecos reflejados. Además, los ingenieros deben estar capacitados para tomar nota de las características de propagación de señales, como los efectos troposféricos e ionosféricos; las características de sistemas, como errores de órbita y de reloj; y el entorno del usuario, p. ej., el sombreado y otras deficiencias.
El R&S®SMW200A se puede utilizar como un simulador de GNSS puro. Arriba: simulación de GPS (L1 C/A, L1 P, L2C, L5), Galileo (E1 OS, E5a, E5b), GLONASS (L1 C/A, L2 C/A) y BeiDou (B1I, B2I)
La opción de GNSS avanzada, el R&S®SMW-K120, convierte al generador de señales vectoriales R&S®SMW200A en un simulador GNSS potente y una solución compacta para llevar a cabo mediciones de receptores GNSS de alta eficacia. La avanzada interfaz de usuario del GNSS especial hace que configurar escenarios de prueba complejos sea sencillo e intuitivo.
Se pueden generar multitud de distintos escenarios con señales GPS, Galileo, GLONASS y BeiDou en tiempo real con hasta 144 canales. Para el receptor, la ubicación simulada puede ser estática, pero los usuarios también pueden importar archivos de punto de paso para configurar escenarios en movimiento. De este modo, es posible simular incluso cambios de posición del vehículo. El diagrama de antena puede modificarse individualmente. Además, es posible fijar la ubicación de la instalación. El sombreado potencial provocado por la carcasa de la antena puede modelizarse con archivos de máscara corporal de un vehículo.
Los escenarios multifrecuencia y multiconstelación se pueden configurar de manera sencilla, intuitiva y eficiente con el simulador GNSS del R&S®SMW200A
Configuración de escenarios multifrecuencia
Para escenarios multifrecuencia, el R&S®SMW200A cuenta con una segunda fuente de RF integrada. Esto hace que sea posible generar simultáneamente señales para todas las bandas de frecuencia de GNSS importantes, como el L1, L2 y el L5 en un solo instrumento. Es posible aplicar modelos ionosféricos diferentes para evaluar las capacidades de atenuación de fallas de los receptores multifrecuencia. Hay disponibles modelos estándar, como el modelo Klobuchar utilizado por el GPS o el modelo NeQuick propuesto por Galileo, pero también se pueden cargar modelos históricos. Cuando las mediciones se realizan en receptores multifrecuencia, todas las señales de salida se añaden a un combinador y, a continuación, entran al puerto de antena del receptor. Como alternativa, los receptores pueden probarse de forma aérea (OTA) en una cámara apantallada. Posteriormente, las señales de prueba se envían al receptor GNSS mediante múltiples antenas situadas en el interior de la cámara.
Las constelaciones de GNSS y los niveles de potencia de satélite pueden observarse en el monitor de simulación integrado
Utilización de múltiples constelaciones de GNSS
El R&S®SMW200A puede generar señales para un máximo de 144 canales de diferentes GNSS para asistir las pruebas del receptor por medio de señales complejas. De esta manera es fácil configurar escenarios realistas en los que los vehículos espaciales de todos los GNSS estén presentes.
Si el caso de prueba requiere una señal mixta de GNSS con un número mínimo y máximo predefinido de satélites, estos límites pueden configurarse por GNSS. Además, todos los satélites pueden conectarse y desconectarse manualmente sobre la marcha, por lo que la simulación no se interrumpe.
También existe la posibilidad de variar los niveles de potencia individuales o de asignar errores de pseudo-rango a cada satélite en tiempo real. Esto puede utilizarse para probar las capacidades de monitoreo autónomo de integridad de receptor (RAIM) de un receptor determinado. La situación del mundo real de desaparición y reaparición de satélites puede observarse en el monitor de simulación integrado (véase figura en la parte inferior izquierda).
| Sistema | N.º de vehículos espaciales | Señales | N.º de canales |
|---|---|---|---|
| GPS | 8 | L1 C/A, L1 P, L2C, L5 | 8 · 4 = 32 |
| Galileo | 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 |
El R&S®SMW200A es la solución ideal para medir su receptor multiGNSS y multifrecuencia. Este ofrece condiciones de prueba realistas y reproducibles en un entorno controlado de laboratorio con las siguientes características clave:
- GPS L1/L2 (códigos C/A y P), L2C, L5
- GLONASS L1/L2, código C/A
- Galileo E1, E5a, E5b
- BeiDou B1I/B2I
- QZSS L1 C/A
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