GPS QA während der Herstellung

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Wie überprüfen Sie die Qualität, ob a GPS moduleund seine Subsysteme während der Herstellung den Anforderungen entsprechen? Mein Unternehmen hatte kürzlich Probleme mit einigen seiner Geräte. Einige hatten (jemals) keine GPS-Sperre und es wurde festgestellt, dass das Problem die Antenne war (nachdem sie ausgetauscht wurde, funktionierte sie einwandfrei).

Aber wir können nicht jedes Gerät (über 5000) während der Herstellung auf eine GPS-Sperre testen (oder ist das die einzige Möglichkeit?). Gibt es eine Standardmethode, um sicherzustellen, dass die Hardware uns nicht im Stich lässt?

Bearbeiten: Kann ich davon ausgehen, dass die Hardware in Ordnung ist, wenn ich eine gültige Datenzeit erhalte (eine andere Datenzeit als die von der Hardware gesendete Standardzeit)?

"Es wurde festgestellt, dass das Problem die Antenne ist." Was war das genaue Problem? Kein Kontakt, Kaltlöten, Impedanzfehlanpassung?
Der U.FL-Stecker von der Antenne war auf der Seite der Antenne gebrochen. Da mein Unternehmen in kleinem Maßstab arbeitet, schätze ich, dass wir nicht die besten der besten Produkte bekommen. Und das verfehlte das Auge des Sichtprüfers.
Das heißt, kein Kontakt. Ich bin derzeit auf 2 Kaltlöten und 3 keine Kontaktprobleme gestoßen.
Was ist der Zweck [zumindest grob gesagt] des Endprodukts?
Es ist unklar, wie sehr Sie an diesem Modul beteiligt sind, aber wenn Sie die Firmware selbst erstellen, sollten Sie viel schneller erkennen können, ob Sie überhaupt ein brauchbares Signal erhalten, das könnte ausreichen
@NickAlexeev Es ist ein Asset-Tracking-Gerät.
@PlasmaHH Ja, wir machen die Firmware. Aber bisher haben wir nur geprüft, ob die Kommunikation zwischen MCU und GPS-Modul intakt ist. Das scheint das zu sein, was viele tun, und es ist einfach dumm. Wenn wir das GPS-Signal innerhalb der Produktionsanlage empfangen können und dann weniger Zeit für einen Kaltstart benötigen, ist das perfekt. Also vorerst keine Signaldaten. Sollte welche bekommen. Danke
Können Sie erklären, warum Sie nicht jedes Gerät testen können? Sind es 5000 pro Tag, Woche, Monat? Wissen Sie, wie die Quote-Sperrzeiten für das Modul im Idealfall sind? 35 Sekunden * 5000 ist viel, aber Sie können parallel testen. Machst du noch andere eingeschaltete Tests? Sie könnten das GPS im Hintergrund sperren lassen, während Sie andere Dinge überprüfen.

Antworten (5)

Das heißt, kein Kontakt. Ich bin derzeit auf 2 Kaltlöten und 3 keine Kontaktprobleme gestoßen.

Sieht für mich aus, als hättest du ein Loch in deinen letzten Tests. (Ich nehme an, Sie haben eine Art Testvorrichtung)
Ich kann mir vorstellen, dass das Warten auf eine GPS-Sperre zu viel Testzeit erfordert, aber insbesondere bei den erkannten Fehlern sollten Sie einen Widerstands- / Kontakt- / SWR-Test an der Antenne hinzufügen.

Sie können stattdessen auf eine Zeitantwort warten oder sich einfach auf einen einzelnen Satelliten einklinken, was weniger als die 15 Minuten dauert, die für eine vollständige Verriegelung erforderlich sind. Die Parallelisierung ist jedoch ein Muss für ein ernsthaftes Test-Setup.
Die meisten modernen GPS-Geräte sollten in weniger als 59 Sekunden mit einem einzelnen Satelliten verbunden und gesperrt sein (es dauert 30 Sekunden, um nach dem Sperren eine minimale Nachricht zu erhalten). Das sollte Ihnen ungefähre Tageszeit und Signal-Rausch-Wert geben. Sie müssen nicht auf eine Positionssperre (mindestens 4 gesperrte Satelliten) oder eine genaue Sperre (mindestens 12,5 Minuten Sperre, um eine vollständige Nachricht zu erhalten) warten, um die HF und grundlegende Operationen zu testen. Holen Sie sich einen Simulator, Replay oder Repeater, um ideale HF-Bedingungen zu schaffen und jederzeit schnelle Sperren zu garantieren.
@oldfart Kann ich davon ausgehen, dass die Hardware in Ordnung ist, wenn ich eine gültige Datum-Uhrzeit erhalte? Dazu muss nur ein einziger Satellit angeschlossen werden.
Ich bin kein HF-Experte, aber wenn ich mir all die oben genannten „aufgewerteten Kommentare“ ansehe, scheint mir die Antwort zu lauten: Ja.

Hier gibt es kein kostenloses Mittagessen. Sie brauchen einen soliden Testplan. Dies ist ein Bereich, in den es sich zu investieren lohnt, denn sobald Sie sich einen Ruf für den Versand minderwertiger Produkte erarbeitet haben, ist es so gut wie unmöglich, ihn zu erschüttern.

Sie müssen Ihren Komponentenlieferanten weitgehend vertrauen können und sich darauf konzentrieren, nur die Arten von Fehlern zu testen, die während des Montageprozesses auftreten, einschließlich falscher/fehlender Komponenten, schlechtes Löten usw. Visuelle Inspektion ist eine Methode, die das tut können hier angewendet werden, aber es gibt auch automatisierte elektrische Tests, mit denen ein Großteil der potenziellen Probleme gefunden werden kann. Wenn Sie jedoch unzuverlässige Lieferanten einsetzen, müssen Sie mehr Ressourcen in die Wareneingangskontrolle und -prüfung investieren.

Aber ein umfassender Funktionstest am Ende ist zumindest bei der ersten Charge durch nichts zu ersetzen. Wenn Sie feststellen, dass Ihre Fehlerrate niedrig genug ist, können Sie nachfolgende Chargen nur stichprobenartig überprüfen oder den Funktionstest ganz fallen lassen, aber Sie müssen dies gegen das Risiko und die Kosten der daraus resultierenden Kundenrückgaben und Unzufriedenheit abwägen.

Es gibt einige Methoden, um das Testen der Montage von GPS-Modulen zu beschleunigen:

  • Verwenden Sie AGPS, um eine schnellere Lösung zu erhalten. TTFF sollte einige Sekunden dauern, vorausgesetzt, Sie können die AGPS-Daten auf das Gerät laden.
  • Lesen Sie die GPS-Rohdaten, insbesondere C/n.
  • Verwenden Sie einen GPS-Repeater oder noch besser einen GPS-Konstellationssimulator, um ein bekanntes Signal zu erhalten.
Ich arbeite für ein Unternehmen, das GPS-Simulatoren entwickelt und verkauft. Es ist (oder war) eine Anforderung an AGPS-Mobiltelefone, dass sie im Werk getestet werden und die ziemlich korrekte Uhrzeit von der Sperrung auf mindestens ein einzelnes GPS-Signal erhalten. Mit einem Simulator können die Verriegelungszeiten für ein gutes Empfängersystem unter 30 Sekunden liegen. Normalerweise wurde auch der angezeigte S/N-Wert überprüft, um den Antennenpfad zu überprüfen. TLDR; Kauf mein Set ;-)
War es Spirent?
Jawohl. Ich habe an einigen der frühen Multi-Konstellations-Simulatoren gearbeitet, zu denen auch Galileo gehörte. Die 1-Kanal- bis hin zu den 32-Kanal-Systemen.

Ein fehlerhafter Antennenanschluss führt zu einer verminderten Signalstärke. Dies kann von totalem Verlust bis hin zu fast voller Signalstärke reichen.

Optimalerweise haben Sie einen GPS-Simulator mit bekannter Sendestärke und überprüfen die empfangene Signalstärke auf jedem Modul.

Meiner Erfahrung nach können Sie einen GPS-Zeitstempel mit viel weniger Signalstärke erhalten, als für die Positionssperre erforderlich ist, da ein einziger sichtbarer Satellit ausreicht, um einen (groben) Zeitstempel zu erhalten. Diese Art von Test würde also einen Signalverlust von 100 % erkennen, aber möglicherweise keinen Verlust von 80 %. Selbst ein vollständiger Sperrtest würde einen Verlust von 20 % nicht erkennen, was immer noch bedeuten könnte, dass Sie die Spezifikationen, die Sie dem Kunden versprochen haben, nicht erfüllen.

Wenn Sie einen gültigen GPZDA-Satz sehen (oder einen anderen Satz, der UTC enthält), können Sie sicher sein, dass Ihr Modul einen Teil der Navigationsnachricht entschlüsseln konnte.

Verschiedene Anbieter können das erste ZDA an verschiedenen Punkten senden, einige nach Empfang des ersten Unterrahmens 1 (der das Wochennummernfeld enthält), einige erst nach Anwendung von UTC-Offsets aus dem Almanach. Subframe 1 wird alle 30 Sekunden gesendet, Subframe 4 Seite 18 (enthält UTC-Offsets) wird alle 12 Minuten gesendet.

Seien Sie sich bewusst: Selbst ein fehlerhaftes Modul kann möglicherweise einen Teil der Nachricht entschlüsseln. Im Allgemeinen liefert das Testen mit Live-Raumsegmentsignalen keine reproduzierbaren Ergebnisse. Gründe sind die sich ständig ändernde Konstellation und Umwelteinflüsse (ionosphärische Bedingungen, Luftfeuchtigkeit etc.).

Wenn Sie reproduzierbare Ergebnisse wünschen, sollten Sie sich einen Einkanal-GNSS-Simulator ansehen. Ein einfaches Testprogramm würde mit einem starken Signal für eine anfängliche Sperre beginnen, dann das Signal abschwächen und den HF-Pegel bei Signalverlust aufzeichnen.

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