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测试网联和无人驾驶车辆的GNSS天线：模拟空中RF信号
2019-03-23 09:48:52· 来源：思博伦通信
网联无人驾驶车辆的开发者在车辆导航系统的物理设计方面需要做出多种决策。其中一项关键的考虑就是GPS/GNSS天线的设计和安置位置，以及用于Wi-Fi和5G等其它无线
网联无人驾驶车辆的开发者在车辆导航系统的物理设计方面需要做出多种决策。其中一项关键的考虑就是GPS/GNSS天线的设计和安置位置，以及用于Wi-Fi和5G等其它无线电类型的天线属性。
这一点非常重要，无人驾驶车辆需要接收连续、准确且可靠的信号才能计算出自己在道路上的位置，以及与其它车辆和物体的相对关系。网联车辆还必须能够将自己的具体位置和时间通报给其它车辆（V2V）和智能运输基础设施（V2I）。
只有在车辆不同位置对不同设计进行测试，才能了解天线接收信号的好坏程度，以及驾驶环境中的变化会对接收性能产生怎样的影响。
天线测试要在真实条件下进行
真实环境中的驾驶测试既昂贵又低效，无法准确地理解每种天线模型、设计和安置位置会提供怎样的性能。如前所述，无人驾驶车辆需要累积多种条件下数亿英里的行驶里程才能真正了解对周围环境的真实响应情况。
模拟可以让累积进程的工作变得更快、更轻松，也更安全，车辆的行驶会对生命带来风险，即使接收机可以使用传导信号进行测试，但在测试天线时，模拟RF信号，包括GNSS卫星、蜂窝塔或Wi-Fi热点的信号，必须且只能通过空中（OTA）方式传送到车辆上。
这种测试需要在不干扰真实RF环境的条件下执行，因为“虚假”信号只会对依赖GNSS的设备造成严重的不良影响。
过去，GNSS OTA测试通常在偏远地点的测试场上进行，而且多数都用于军事目的。这样的测试成本非常高，要求许多复杂的支持活动，而且需要数月的时间来组织、搭建和获得适当的许可证（多数国家干扰正常GPS信号是一项违法活动）。
即使是对拥有所有许可且选择了偏远测试地点的机构而言，也可能对民用和商业用户造成严重的影响。新兴的无人驾驶车辆行业需要的是一种更容易获得且更加实际的解决方案。
解决方案：无反射实验舱中的空中模拟
解决方案之一就是使用专用的无反射实验舱（具备适当许可证和法规许可）和GNSS、Wi-Fi或5G/LTE信号模拟器发射信号，这种方法不会使信号泄漏到现实世界中。
Warwick大学的WMG研发机构正在投资建设适用于无人驾驶车辆测试的先进模拟实验舱，使仿真信号能够在完整的模拟环境中安全地通过无线方式发送。
实验舱空中模拟具备多种优势：
凭借对信号环境的完整控制，研究人员能够创建信号条件的任意组合，对任意场景中的车辆执行测试。
可对信号功率水平自由调整，帮助我们了解天线应对极低或极高功率信号的能力，以及在哪个功率水平点之后才无法正常接收信号。
可模拟不同的方向和到达角，了解天线应对多径和遮挡效应以及故意或意外信号欺骗的能力。
可引入各种RF干扰模式，能够评估天线应对干扰、大气效应和其它组件噪音等因素时的响应。
可同时模拟多种定位信号（GNS、Wi-Fi、蜂窝），为混合定位系统和室内定位系统的设计提供信息。
使用测试实验舱时，精确的校准必不可少
正确搭建好的无反射实验室是测试下一代网联和无人驾驶车辆所需的基本组件。
在实验舱中可以真实地仿真出太空中卫星发送的实时信号，但要想实现这一目标，还需要大量的专业能力来校准模拟器的功率水平才能模仿出太空中的信号，同时还需要精确地模拟卫星的运动。
如果要想在相同的实验舱中模拟Wi-Fi和蜂窝等其它RF信号，还需要在搭建和校准方面做更多的工作。基于以上原因，找到具备OTA GNSS模拟专业能力的专家团队才是最明智的决策。
了解思博伦能够提供的帮助
思博伦在军用和商用测试方面拥有30余年的丰富经验，可提供在无反射实验舱环境中实现GNSS信号空中模拟的完整解决方案。
了解思博伦在无人驾驶车辆天线测试的空中信号模拟方面能够提供哪些帮助，敬请访问思博伦网站或直接联系我们。
这一点非常重要，无人驾驶车辆需要接收连续、准确且可靠的信号才能计算出自己在道路上的位置，以及与其它车辆和物体的相对关系。网联车辆还必须能够将自己的具体位置和时间通报给其它车辆（V2V）和智能运输基础设施（V2I）。
只有在车辆不同位置对不同设计进行测试，才能了解天线接收信号的好坏程度，以及驾驶环境中的变化会对接收性能产生怎样的影响。
天线测试要在真实条件下进行
真实环境中的驾驶测试既昂贵又低效，无法准确地理解每种天线模型、设计和安置位置会提供怎样的性能。如前所述，无人驾驶车辆需要累积多种条件下数亿英里的行驶里程才能真正了解对周围环境的真实响应情况。
模拟可以让累积进程的工作变得更快、更轻松，也更安全，车辆的行驶会对生命带来风险，即使接收机可以使用传导信号进行测试，但在测试天线时，模拟RF信号，包括GNSS卫星、蜂窝塔或Wi-Fi热点的信号，必须且只能通过空中（OTA）方式传送到车辆上。
这种测试需要在不干扰真实RF环境的条件下执行，因为“虚假”信号只会对依赖GNSS的设备造成严重的不良影响。
过去，GNSS OTA测试通常在偏远地点的测试场上进行，而且多数都用于军事目的。这样的测试成本非常高，要求许多复杂的支持活动，而且需要数月的时间来组织、搭建和获得适当的许可证（多数国家干扰正常GPS信号是一项违法活动）。
即使是对拥有所有许可且选择了偏远测试地点的机构而言，也可能对民用和商业用户造成严重的影响。新兴的无人驾驶车辆行业需要的是一种更容易获得且更加实际的解决方案。
解决方案：无反射实验舱中的空中模拟
解决方案之一就是使用专用的无反射实验舱（具备适当许可证和法规许可）和GNSS、Wi-Fi或5G/LTE信号模拟器发射信号，这种方法不会使信号泄漏到现实世界中。
Warwick大学的WMG研发机构正在投资建设适用于无人驾驶车辆测试的先进模拟实验舱，使仿真信号能够在完整的模拟环境中安全地通过无线方式发送。
实验舱空中模拟具备多种优势：
凭借对信号环境的完整控制，研究人员能够创建信号条件的任意组合，对任意场景中的车辆执行测试。
可对信号功率水平自由调整，帮助我们了解天线应对极低或极高功率信号的能力，以及在哪个功率水平点之后才无法正常接收信号。
可模拟不同的方向和到达角，了解天线应对多径和遮挡效应以及故意或意外信号欺骗的能力。
可引入各种RF干扰模式，能够评估天线应对干扰、大气效应和其它组件噪音等因素时的响应。
可同时模拟多种定位信号（GNS、Wi-Fi、蜂窝），为混合定位系统和室内定位系统的设计提供信息。
使用测试实验舱时，精确的校准必不可少
正确搭建好的无反射实验室是测试下一代网联和无人驾驶车辆所需的基本组件。
在实验舱中可以真实地仿真出太空中卫星发送的实时信号，但要想实现这一目标，还需要大量的专业能力来校准模拟器的功率水平才能模仿出太空中的信号，同时还需要精确地模拟卫星的运动。
如果要想在相同的实验舱中模拟Wi-Fi和蜂窝等其它RF信号，还需要在搭建和校准方面做更多的工作。基于以上原因，找到具备OTA GNSS模拟专业能力的专家团队才是最明智的决策。
了解思博伦能够提供的帮助
思博伦在军用和商用测试方面拥有30余年的丰富经验，可提供在无反射实验舱环境中实现GNSS信号空中模拟的完整解决方案。
了解思博伦在无人驾驶车辆天线测试的空中信号模拟方面能够提供哪些帮助，敬请访问思博伦网站或直接联系我们。
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