NI wird gemeinsam mit Partnern eine Fahrzeugflotte in Europa, den USA und China einsetzen, um m Bereich ADAS/Autonomes Fahren die Herausforderungen in Bezug auf Datenvolumen, -qualität, -zugriff und -nutzung zu bewältigen.

Die Fahrzeuge werden Fahrerassistenzsysteme in realen Szenarien testen, um Sicherheit und Leistung zu validieren und die größten Herausforderungen im Bereich der technischen Arbeitsabläufe zu bewältigen.

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Fahrerassistenzsysteme / Automatisiertes Fahren

Elektronik

Kfz-Elektronik

Messtechnik, Testlösungen, Diagnose

NI setzt Fahrzeugflotte für ADAS-Forschung ein

Im Rahmen einer Projektgruppe hat sich ASAM e.V. mit der Frage beschäftigt, welche Testverfahren nötig sind, um hoch- und vollautomatisiertes Fahren sicher zu gestalten.

Die Studiengruppe ASAM Test Specification hat einen Report veröffentlicht, in dem ein Überblick über die Testmethoden und deren Zusammenspiel im Bereich ADAS und AD gegeben wird. Darüber hinaus hat die Gruppe einen „Test Strategy Blueprint“ entworfen, der als Grundlage für zukünftige Tests genutzt werden kann.

Autonome Fahrzeuge und Fahrfunktionen sicher und zuverlässig absichern

Dürr Assembly Products hat seinen Multifunktionsprüfstand für autonome und teilautonome Fahrzeuge in Kooperation mit dSpaceerfolgreich in Korea eingeführt und in Betrieb genommen.

Dürr Assembly hat auf seinem Prüfstand in Püttlingen erstmals ein beliebiges Fahrzeug von der Straße eingesetzt.

Dürr nimmt x-road curve in Korea in Betrieb

Nach zwei Jahren Corona-bedingtem Veranstaltungsstopp findet die Automotive Testing Expo 2022 wieder in Präsenz statt.

Bild 1: Am Stand von Yokogawa ist der Präzisions-Leistungsanalysator WT5000 zu sehen. 

Kfz-Antriebsstrang

Kfz-Systeme

Branchentreff in Stuttgart

Rohde & Schwarz bietet bewährte Messtechniklösungen für Tests von zellularen Netzen und C-V2X in allen Phasen von Forschung und Entwicklung sowie Produktion.

Rohde & Schwarz bringt C-V2X-Tests vom Labor aufs Testgelände

Infotainment

Softwareentwicklung

Safety / Security

Elektromobilität

Mobilität

Prüflabor

Dienstleistungen

Messtechnik-Dienstleister

Informations- und Kommunikationstechnik für Stromnetze

Stromversorgung

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Prüfstände für Kfz

Messtechnik

Messgeräte für Automobiltechnik

Rohde & Schwarz bringt C-V2X-Test vom Labor aufs Testgelände

ZF forscht im Projekt KISSaF mit der TU Dortmund und INGgreen daran, kritische Verkehrssituationen mit Hilfe von KI präzise vorherzusagen.

Für automatisierte Fahrfunktionen nach Level 3 und höher muss das Fahrzeug Verkehrssituationen antizipieren können – also agieren, statt nur zu reagieren.

Software / Betriebssysteme / KI

Forschungsprojekt KISSaF schafft Voraussetzung für hochautomatisiertes Fahren

Die Automotive Testing Expo findet vom 21. bis 23. Juni 2022 in Stuttgart als Präsenzveranstaltung statt.

Connectivity (Bussysteme, Telekommunikation, 4G / 5G, WLAN)

Automotive Testing Expo öffnet in Stuttgart die Pforten

Um die Ziele seines Strategieplans „Dare Forward 2030“ zu erreichen, investiert Stellantis 33 Millionen Euro in Technologiezentren und Testeinrichtungen.

Das Sicherheitszentrum von Orbassano verfügt über vier Teststrecken mit vier Aufprallpunkten, die umfassend erneuert wurden und nun die Möglichkeit zum vollständigen Testen von Stromern und automatisierte Fahrzeuge bieten.

Stellantis investiert 33 Millionen Euro in Testzentren für Engineering

Mit dem Juni ist auch das erste Halbjahr 2022 vorbei. Wir blicken auf einen ereignisreichen Monat zurück.

Die Zeitspirale dreht sich immer schneller: Mit dem Juni ist nun auch das erste Halbjahr 2022 zu Ende.

Batterien

Energiespeicherung

Brennstoffzelle

Brennstoffzellen

Elektronische Bauelemente

Sensoren / Aktoren

Systems Engineering

Produktentwicklung (F+E)

Was im Juni aus Automotive-Sicht wichtig war

Mit der Car HPC Lösung von InoNet lassen sich große Datenmengen bei Testfahrten/ HiL-Simulationen aufzeichnen, speichern und auszuwerten.

ADAS-Testing in der Fahrzeugentwicklung

Bosch Engineering und ITK Engineering haben in Holzkirchen ihren neuen Entwicklungscampus eröffnet.

Bosch Engineering und ITK Engineering arbeiten im Entwicklungscampus in Holzkirchen erstmals unter einem Dach. Fokusthemen werden sein: Elektromobilität, Off-Highway-Anwendungen und automatisiertes Fahren.

Bosch Engineering und ITK Engineering arbeiten in Holzkirchen unter einem Dach

Am Dekra Lausitzring sollen automatisierte Fahrfunktionen zukünftig in komplexen Szenarien getestet werden.

Ziel des Projekts Laurin ist es, einen Schwarm bewegter Testobjekte um Testfahrzeug zu orchestrieren.

Forschungsprojekt Laurin: Automatisierte Fahrfunktionen in komplexen Szenarien testen

An der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg wurde der Grundstein für ein neues Forschungszentrum gelegt.

Der Rektor der Universität Magdeburg, Prof. Dr.-Ing. Jens Strackeljan (4.v.l), legt gemeinsam mit dem der Bürgermeister der Gemeinde Barleben, Frank Nase, dem Landrat des Landkreises Börde, Martin Stichnot; dem Staatssekretär für Strukturwandel und Großansiedlungen des Landes Sachsen-Anhalt, Dr. Jürgen Ude; dem Minister für Wissenschaft, Energie, Klimaschutz und Umwelt des Landes Sachsen-Anhalt, Prof. Armin Willingmann sowie Joachim Franzen vom Architekturbüro den Grundstein für das neue Forschungszentrum der Universität Magdeburg.

Universität Magdeburg legt Grundstein für neues Forschungszentrum für nachhaltige Mobilität

Mit der vorzeitigen Nutzung zweier Streckenabschnitte entwickelt BMW die Testszenarien für neue Assistenzsysteme zum automatisierten Fahren weiter.

BMW nutzt erste Streckenabschnitte in Sokolov für Testszenarien zum autonomen Fahren

Das Präzisionsmesssystem X-LED von measX erfasst die Helligkeit verbauter LEDs im Fahrzeugscheinwerfer bis in die Details der Pulsweitenmodulation.

Das Präzisionsmesssystem X-LED von measX entdeckt kleinste Schwankungen im Lichtstrom von Scheinwerfer-LEDs.

Kfz-Leuchten, Beleuchtung

Kfz-Sicherheit, aktiv

KFZ-Regelsysteme (Motor, Fahrwerk, Komfort, Licht, Getriebe)

Beratung und Consulting

Softwareentwicklung Automotive

Scheinwerferlicht genauer messen mit LWL-Technologie

Störfestigkeit und Störerunterdrückung verifizieren

Beim automatisierten Fahren spielt GNSS eine wichtige Rolle. Um Störquellen aufzuspüren und die ausgesendeten Störsignale unterdrücken zu können, müssen GNSS-Empfänger mehrkanalig ausgelegt sein. Für die Verifizierung von Störfestigkeit und Störunterdrückung hat Rohde & Schwarz eine Lösung entwickelt.

Beim automatisierten Fahren spielt GNSS eine wichtige Rolle. Um Störquellen aufzuspüren und die ausgesendeten Störsignale unterdrücken zu können, müssen GNSS-Empfänger mehrkanalig ausgelegt sein.

Sebastian Kehl-Waas und Dr. Markus Irsigler

Nicht nur militärische Fahr- und Flugzeuge sind auf störungsfreie GNSS-Signale angewiesen. Hier unterdrücken in der Regel Anti-Jam-Systeme durch räumliche Filterung die Signale aus Störquellen. In ähnlicher Weise können solche Lösungen auch die Satelliten-Navigationssignale für das autonome Fahren und Fliegen vor Störsignalen schützen. Damit GNSS-Empfänger Störquellen aufspüren und die ausgesendeten Störsignale unterdrücken können, müssen sie mehrkanalig ausgelegt sein. So kann durch die phasenkohärente Signalverarbeitung der Signale mehrerer Antennen die Signaleinfallsrichtung des Störers bestimmt und der Störer ausgeblendet werden. Rohde & Schwarz bietet eine Lösung an, mit der sich die Störfestigkeit und Störerunterdrückung verifizieren lässt.

Mehrkanalempfänger können Signale mehrerer verteilter Empfangsantennen oder eines Antennen-Arrays gleichzeitig verarbeiten. Das lässt sich nutzen, um mit Signalanalysemethoden einerseits Rückschlüsse auf die Richtung der einfallenden Signale zu ziehen und andererseits das Antennendiagramm derart anzupassen, dass unerwünschte Signale ausgeblendet werden.

Bei der GNSS-basierten Positionsbestimmung bedeutet das, dass Satelliten-Navigationssignale (GNSS) verstärkt und Jamming- oder Spoofing-Signale, die vom Boden oder aus der Luft ausgehen unterdrückt werden können. Wurde die Technologie bisher vor allem für militärische Anwendungen eingesetzt, kann sie künftig auch einen wichtigen Beitrag zur robusten Navigation beim automatisierten Fahren und Fliegen liefern. Typische Störquellen sind hier Harmonische von Sendern in der Umgebung, Tactical-Air-Navigations- und zivil genutzte DME-Signale zur Flugnavigation oder auch LTE-Signale. Zudem finden sogenannte Personal Privacy Devices (PPD) immer weiter Verbreitung. Das sind GNSS-Jammer, die durch das Abstrahlen von Schmal- oder Breitbandsignalen die GNSS-Positionierung stören. Eine neue Lösung von Rohde & Schwarz ermöglicht es die Robustheit von GNSS-Empfängern gegenüber Störsignalen umfassend zu prüfen, bei Bedarf auch innerhalb einer realitätsnahen Hardware-in-the-Loop-Umgebung (HiL).

Mehrkanalige GNSS-Empfänger zur Störsignalunterdrückung

Zur Unterdrückung ungewollter Signale nutzen GNSS-Empfänger oft sogenannte Controlled Reception Pattern Antennas (CRPA). Diese bestehen aus einem Antennen-Array und einer Signalverarbeitungseinheit. Die angeschlossenen Antennen sind dabei streng geometrisch angeordnet, um eine vollständige Abdeckung aller möglichen Einfallsrichtungen zu erreichen. Durch geeignete Gewichtung der Signale der Einzelantennen in der Signalverarbeitungseinheit lässt sich die Gesamtempfangscharakteristik des Antennen-Arrays verändern (Bild 1). So werden Störsignale entweder gezielt ausgeblendet (Nulling) oder der Empfang der gewünschten GNSS-Signale in deren Einfallsrichtungen verstärkt (Beamforming). Eine Kombination beider Methoden ist ebenfalls machbar. Die Antennen-Arrays bestehen typischerweise aus vier bis sieben Antennenelementen. Je mehr Elemente, umso mehr Störsignale können gleichzeitig unterdrückt werden.

Für Tests an GNSS-Empfängern, die CRPA nutzen, bietet Rohde & Schwarz ein Testsystem an. Dieses fungiert zum einen als mehrkanaliger GNSS-Simulator und berücksichtigt dabei alle Aspekte eines Satellitennavigationssystems. Hierbei müssen die Signale aller gängigen Satellitensysteme in allen GNSS-Frequenzbändern erzeugt werden, unter Berücksichtigung von korrekten Satellitenorbits, der Signalausbreitungseigenschaften sowie einer realistischen Modellierung der sich dynamisch ändernden Empfangsumgebung. Des Weiteren ist die Konfiguration des Antennen-Arrays hinsichtlich Geometrie und Empfangseigenschaften der Einzelantennen einzubeziehen.

Zudem kann die Lösung gleichzeitig störende Jamming- oder Spoofing-Signale generieren, um die Störunterdrückungsfunktionen des DUTs prüfen zu können. Zur freien Konfiguration von Störern mit sehr großer Sendeleistung ist ein zweites, identisches Testsystem notwendig. Dabei hilft die R&S Pulse Sequencer Software bei der Definition von komplexen Störszenarien. Die Szenarien decken Anforderungen wie lange Simulationszeiten, bewegte Störer und GNSS-Empfänger, benutzerdefinierte Antennendiagramme sowie Antennenscans ab. Darüber hinaus berechnet die Software die korrekte Amplitude, Phasenlage und Laufzeit der Signale in Abhängigkeit von Signalfrequenz, Antennenanordnung und Position von Sendern und Empfängern im dreidimensionalen Raum für jedes einzelne Antennenelement. Die Signalerzeugung übernimmt dabei der High-end-Vektorsignalgenerator R&S SMW200A.

Für die Tests müssen für jeden Antenneneingang des GNSS-Empfängers sowohl das gewollte GNSS-Signal als auch die ungewollten Signale der Störer erzeugt werden. Zum Testen eines CRPA-Empfängers mit vier Antenneneingängen werden somit vier Signalquellen für die Erzeugung der GNSS-Signale und vier weitere Signalquellen zur Generierung der Jammer-Signale benötigt. Bild 2 zeigt zwei Testsysteme, mit denen man sowohl gekoppelte GNSS-Signale als auch Jammer-Signale für einen vierkanaligen CRPA-Empfänger erzeugen kann.

Um die Einfallsrichtung der Satelliten- und Störsignale korrekt zu simulieren, müssen die Testsysteme an der HF-Schnittstelle zum DUT in Bezug auf Amplitude, Phase und Laufzeit kalibriert sein. Das heißt Amplituden-, Phasen- und Laufzeitunterschiede zwischen den einzelnen HF-Pfaden, die sich beispielsweise durch Kabel oder HF-Komponenten ergeben, werden kompensiert. Durch geeignete Synchronisation werden die Vektorsignalgeneratoren jedes Systems phasenkohärent gekoppelt. Ein analoger High-End-HF-Signalgenerator R&S SMA100B liefert jeweils das gemeinsame LO-Signal.

Mithilfe der R&S RF Ports Alignment Software lässt sich das komplette System an einer frei wählbaren Referenzebene in Bezug auf Amplitude, Phase und Laufzeit kalibrieren, sodass die Eigenschaften des Testsystems nicht die simulierten Signalunterschiede zwischen den einzelnen Antennen verfälschen. Die notwendigen Messungen werden mit einem Vektor-Netzwerkanalysator durchgeführt.

Die beiden Testsysteme müssen nicht relativ zueinander kalibriert werden. Für die Simulation realistischer Szenarien ist es ausreichend GNSS- und Störersimulation zeitgleich zu starten, da auch in der Realität in der Regel kein Bezug zwischen GNSS-Satelliten und Störquellen besteht.

Das GNSS-Testsystem lässt sich zudem in eine HiL-Umgebung einbetten. Dabei streamt ein Rechner mit hoher Datenrate das Bewegungsprofil des zu testenden GNSS-Empfängers mit Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung und Fahrzeuglageinformationen an das Testsystem. Dieses generiert dazu in Echtzeit das entsprechende Satellitennavigationssignal. Das erfordert sehr hohe Update-Raten und geringe Latenzen.

Mehrkanalige GNSS-CRPA-Empfänger verbessern die Navigation von Land- und Luftfahrzeugen jeglicher Art erheblich. Mit dem neuen Testsystem von Rohde & Schwarz lassen sich Testsignale sowohl für die GNSS- als auch die Störersimulation mehrkanalig und realistisch erzeugen. Für Tests in einer HIL-Umgebung ist es auch möglich, Bewegungsdaten an das GNSS-Testsystem zu streamen. (eck)

<a href="http://www.rohde-schwarz.com">www.rohde-schwarz.com</a>

Sebastian Kehl-Waas ist Applikationsingenieur für Signalgeneratoren bei Rohde & Schwarz. Dr. Markus Irsigler ist Produktmanager GNSS bei Rohde & Schwarz.

Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG  

https://www.rohde-schwarz.com

<ul><li>Paralleler Remote-Zugriff für größtmögliche Entwicklungseffizienz: Steigende Komplexität beherrschen</li><li>Automatisiertes Fahren durch Drohnenaufzeichnung und Simulation absichern: Ground Truth im Fokus</li><li>Interview: »Künstliche Intelligenz muss für den Anwender verständlich sein«</li><li>Fahrzeug-Bordnetz: Intelligente Regelung elektrischer Verbraucher</li></ul>

Ausgabenartikel

Bild 1a: Diese GNSS-Empfangsantenne hat nur ein Element, ihre Charakteristik lässt sich also nicht modifizieren. Ein Störsignal ausreichender Stärke kann dazu führen, dass der Empfänger die Signale nicht mehr verarbeitet und satellitenbasiertes Navigieren nicht mehr möglich ist.

Bild 1b: Im Gegensatz zur Einzelantenne lässt sich die Charakteristik von Antennen-Arrays durch Kombination und Gewichtung der Empfangssignale anpassen. Das Störsignal wird in der Einfallsrichtung unterdrückt, und die GNSS-Signale können empfangen werden. Nachteil: GNSS-Signale aus der Richtung des Störsignals werden ebenfalls unterdrückt. 

Bild 2: Vierkanaliges GNSS-Testsystem aus zwei Vektorsignalgeneratoren R&S SMW200A und einem Analogsignalgenerator R&S SMA100B für das LO-Signal (links). Das Testsystem zur Erzeugung der Störsignale (rechts) besteht ebenfalls aus zwei Vektorsignalgeneratoren R&S SMW200A und einem Analogsignalgenerator R&S SMA100B für das LO-Signal.

Dr. Markus Irsigler ist Produktmanager GNSS bei Rohde & Schwarz.

Sebastian Kehl-Waas ist Applikationsingenieur für Signalgeneratoren bei Rohde & Schwarz. 

Rohde & Schwarz

ausgabe 04/2022

ausgabe 03/2022

ausgabe 02/2022

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