GPS-Qualitätssicherung während der Herstellung

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Test- und Integrationsingenieure für electronic.stackexchange

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) kein GPS-Schloss und das Problem war die Antenne (nach dem Austausch funktionierte sie einwandfrei).

Wir können jedoch nicht jedes Gerät (über 5000) während der Herstellung auf ein GPS-Schloss testen (oder ist das der einzige Weg?). 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)?

rf gps hardware production-testing

— clmno
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"Das Problem war die Antenne." Was war das genaue Problem? Kein Kontakt, Kaltlöten, Impedanzfehlanpassung?

— Oldfart

Der U.FL-Stecker von der Antenne war auf der Antennenseite gebrochen. Da meine Firma in kleinem Maßstab arbeitet, bekommen wir wahrscheinlich nicht die besten Produkte. Und dies verfehlte das Auge des Sichtprüfers.

— Clmno

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

— Clmno

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Was ist der Zweck des Endprodukts?

— Nick Alexeev

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Es ist unklar, wie sehr Sie an diesem Modul beteiligt sind, aber wenn Sie die Firmware selbst ausführen, sollten Sie in der Lage sein, viel schneller zu erkennen, dass Sie überhaupt ein brauchbares Signal erhalten, das möglicherweise ausreicht

— PlasmaHH

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

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

— Alter Furz
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Sie können stattdessen auf eine Zeitantwort warten oder sich einfach auf einen einzelnen Satelliten einstellen, was weniger als die 15 Minuten dauert, die für eine vollständige Sperre erforderlich sind. Parallelisierung ist jedoch ein Muss für einen ernsthaften Testaufbau.

— Ratschenfreak

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Die meisten modernen GPS-Geräte sollten in weniger als 59 Sekunden mit einem einzelnen Satelliten verbunden und gesperrt sein (es dauert 30 Sekunden, bis nach dem Sperren eine minimale Nachricht angezeigt wird). Das sollte Ihnen die ungefähre Tageszeit und den Signal-Rausch-Wert geben. Sie müssen nicht auf eine Positionssperre (mindestens 4 gesperrte Satelliten) oder eine genaue Sperre (mindestens 12,5 Minuten Sperre, um die vollständige Nachricht zu erhalten) warten, um die HF- und Grundfunktionen zu testen. Holen Sie sich einen Simulator, ein Replay oder einen Repeater, um ideale HF-Bedingungen zu gewährleisten und jedes Mal schnelle Sperren zu gewährleisten.

— TafT

@oldfart Kann ich davon ausgehen, dass die Hardware in Ordnung ist, wenn ich ein gültiges Datum und eine gültige Uhrzeit erhalte? Dazu muss nur ein einziger Satellit angeschlossen sein.

— Clmno

Ich bin kein RF-Experte, aber wenn ich mir all die 'hochgestimmten Kommentare' oben ansehe, scheint mir die Antwort zu sein: Ja.

— Oldfart

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

Zu einem großen Teil müssen Sie in der Lage sein, Ihren Komponentenlieferanten zu vertrauen und sich darauf zu konzentrieren, nur die Arten von Fehlern zu testen, die während des Montageprozesses auftreten, einschließlich falscher / fehlender Komponenten, schlechtem Löten usw. Die Sichtprüfung ist eine Methode, die kann hier angewendet werden, aber es gibt auch automatisierte elektrische Tests, mit denen ein Großteil der potenziellen Probleme festgestellt werden kann. Wenn Sie jedoch unzuverlässige Lieferanten verwenden, müssen Sie mehr Ressourcen in eingehende Inspektionen und Tests investieren.

Aber es gibt keinen Ersatz für einen vollständigen Funktionstest am Ende, zumindest bei der ersten Charge. Wenn Sie feststellen, dass Ihre Ausfallrate niedrig genug ist, sollten Sie möglicherweise nur nachfolgende Chargen vor Ort prüfen oder den Funktionstest ganz fallen lassen. Sie müssen dies jedoch gegen das Risiko und die Kosten der daraus resultierenden Kundenrenditen und Unzufriedenheit abwägen.

— Dave Tweed
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Es gibt nur wenige Methoden, um das Testen der GPS-Modulbaugruppe zu beschleunigen:

Verwenden Sie AGPS, um eine schnellere Lösung zu erhalten. TTFF sollte einige Sekunden dauern, vorausgesetzt, Sie können die AGPS-Daten in 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.

— Lior Bilia
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1

Ich arbeite für ein Unternehmen, das GPS-Simulatoren entwickelt und verkauft. Es ist (oder war) eine Anforderung von AGPS-Mobiltelefonen, dass sie im Werk getestet werden und die richtige Tageszeit vom Sperren bis zu mindestens einem einzelnen GPS-Signal haben. Mit einem Simulator können die Sperrzeiten für ein gutes Empfängersystem unter 30 Sekunden liegen. Normalerweise wurde der angezeigte S / N-Wert überprüft, um auch den Antennenpfad zu überprüfen. TLDR; kaufe mein Kit ;-)

— TafT

War es Spirent?

— Lior Bilia

Ja. Ich habe an einigen der frühen Multi-Konstellations-Simulatoren gearbeitet, zu denen auch Galileo gehörte. Der 1-Kanal bis zu den 32-Kanal-Systemen.

— TafT

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Ein fehlerhafter Antennenanschluss führt zu einer verminderten Signalstärke. Dies kann von Totalverlust bis fast voller Signalstärke variieren.

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

Nach meiner Erfahrung können Sie einen GPS-Zeitstempel mit viel weniger Signalstärke erhalten, als für die Positionssperre erforderlich ist, da ein einzelner 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 keinen Verlust von 20% feststellen, was immer noch bedeuten könnte, dass Sie die Spezifikationen, die Sie dem Kunden versprochen haben, nicht erfüllen.

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

Verschiedene Anbieter senden den ersten ZDA möglicherweise an verschiedenen Punkten, einige nach dem Empfang des ersten Teilrahmens 1 (der das Wochennummernfeld enthält), andere erst nach dem Anwenden von UTC-Offsets aus dem Almanach. Subframe 1 wird alle 30 Sekunden gesendet, Subframe 4 (mit UTC-Offsets) wird alle 12 Minuten gesendet.

Beachten Sie: Selbst ein fehlerhaftes Modul kann möglicherweise einen Teil der Nachricht dekodieren. Im Allgemeinen ergeben Tests mit Live-Raum-Segment-Signalen keine reproduzierbaren Ergebnisse. Gründe sind die sich ständig ändernden Konstellations- und Umwelteinflüsse (ionosphärische Bedingungen, Luftfeuchtigkeit usw.).

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

— Andreas
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