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Real-World-Tests

Simulation von Satellitensignalen

12. März 2013, 14:49 Uhr | Markus Lörner, Produktmanager Signalgeneratoren Rohde & Schwarz

Fortsetzung des Artikels von Teil 4

Sonderfall Aerospace & Defense

Einen ganz anderen Sonderfall erzeugt der Einsatz von GNSS-Empfängern im militärischen Einsatz. Bei Aerospace Anwendungen wird die Anzahl der zu empfangenden Satelliten nicht durch Abschattung reduziert, noch muss man Reflexionen an Gebäuden oder anderen Objekten einberechnen. Da die Empfänger jedoch in unterschiedlichen Höhen betrieben werden, müssen Bodenreflexion in die Untersuchung mit aufgenommen werden, solange die Zeitverzögerung nicht größer als 2 Chip für GPS ist. Dazu sind unterschiedliche Modelle für die jeweiligen Bodengegebenheiten zu berücksichtigen. Man unterscheidet zwischen Wasser, trockenem und feuchtem Boden.

Die Art der Montage der Antenne spielt ebenfalls eine Rolle beim Empfang und bei der Simulation von GNSS-Empfängern im militärischen Einsatz. Ist die Antenne so montiert, dass Sie nur in eine Richtung sieht, beispielsweise auf der Oberseite des Flugzeuges, ist der Effekt der Bodenreflektion praktisch eliminiert. Je nach Position des Flugzeuges bei Kurven treten jedoch Abschattungen auf, da einzelne Ausschnitte des Himmels durch das Flugzeug selbst verdeckt werden. Um diesen Effekt zu simulieren, muss das Rollen des Flugzeugs zusammen mit der Wegstrecke definiert werden, so dass der GNSS-Simulator den Effekt automatisch adäquat zu dem Antennen-Pattern-Filter einbezieht.

Betrachtet man die Gegebenheiten auch bei Raketen, so ist in der Simulation zusätzlich der Effekt einer konstanten Drehbewegung des Flugkörpers zu modellieren. Typischerweise hat die GNSS-Einheit an einer Rakete mehrere Antennen gleichmäßig über den Umfang verteilt, so dass zu jeder Zeit mehrere Satelliten gesehen werden. So ist immer eine genaue Bestimmung der Position möglich. Die Drehbewegung (Spinning) von Flugkörpern kann durch eine Scan-AM beschrieben werden. Für eine realitätsnahe Nachbildung muss diese Variation des Empfangspegels für jedes Satellitensignal individuell im GNSS-Simulator abgebildet werden, da jeder Satellit unterschiedlichen Einfallswinkel auf die entsprechenden Antennen während der Drehung der Rakete hat.