Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IISMit »GOOSE« (GNSS-Empfänger mit offener Software-Schnittstelle) hat das Fraunhofer IIS eine Entwicklungsplattform für GNSS-Empfänger, die Zugang zu sowohl standardisierten als auch spezifischen Rohdaten liefert. Damit können bestehende GNSS-Empfänger optimiert oder neue GNSS-Emfpänger entsprechend der spezifischen Anforderungen aufgebaut werden. »GOOSE« bildet somit eine durchgehende Entwicklungskette für professionelle GNSS-Empfänger-Software von der Idee bis zur produktreifen Integration in den unterschiedlichsten Anwendungen wie Bahn, Land- und Forstwirtschaft, Schifffahrt oder Autobomilindustrie.
GNSS-Receiver with PC
GNSS-Receiver front view
GNSS-Receiver side view
GNSS-Receiver diagonal back view
GNSS-Empfänger mit offener Software-Schnittstelle (GOOSE)
Hauptmerkmale
- Verbesserter Entwicklungsprozess für GNSS-Empfänger-Firmware: eine Plattform für die komplette Entwicklungskette
- Digitales Record & Replay der GNSS-Signale über USB 3.0 mit Laptop
- Wiederholbare Tests mit aufgezeichneten, speziellen Szenarien
- Untersuchung des Empfangssignals mit z.B. Matlab
- Manipulation des Empfangssignals mit Matlab (Hinzufügen von Jammern, Spoofern; Testen von Antijamming-Filtern)
- Einspeisen eines manipulierten Signals
- Integration anwendungsspezifischer Software im Empfänger
- Zugang zu allen relevanten Rohdaten (white-box Ansatz) – für eine verbesserte Positionslösung
- Ermöglichung von Sensordatenfusion, u.a. ultratightly coupled bzw. deeply coupled
- Hochgenaue Positionierung in Echtzeit mit Updaterate bis zu 25 Hz Rohdatenausgabe (Code, Träger, Navigationsdaten)
- Offene Softwareschnittstelle (Application Programming Interface API)
- Auswerten von Rohdaten mit Python
- Berechnung einer eigenen Positionslösung (Mehrfrequenz, RTK, PPP, lose und enge Kopplung von Sensorik) auf GOOSE
- Schließen der Regelschleife mit eigenen Filtern (Filter höherer Ordnung, Kalman-Filter, adaptive Filter, Vektortracking, tiefe Kopplung) in Echtzeit
- (Weiter-)Entwicklung der Open Service Navigation Message Authentication (OSNMA)
- Unterstützung einer Positions-/RTK-Lösung (RTKLIB) als Anwendungsbeispiel
- Bereitstellung von »GOOSE« für ein halbes Jahr zur Evaluation
Kooperationsmöglichkeiten
- Kundenspezifische Hardware-Architektur
- Anwendungsbezogenes Re-Design und Sensoranpassung
- Kundenspezifische Algorithmik und Systemsoftware
- Integration der Stromversorgung und Ladeelektronik
- Integration eines Kommunikationsmoduls
- EMV-Anpassungen und Prüfung
- Inbetriebnahme und Test von Produktprototypen
- Produktentwicklung
- Gehäusefertigung
Publikationen
Cortés, Iñigo; Marín, Pablo; van der Merwe, Johannes R.; Lohan, Elena Simona; Nurmi, Jari; Felber, Wolfgang (2021): Adaptive Techniques in Scalar Tracking Loops with Direct-State Kalman-Filter, in: 2021 International Conference on Localization and GNSS (ICL-GNSS).
Cortés, Iñigo; van der Merwe, Johannes R.; Nurmi, Jari; Rügamer, Alexander; Felber, Wolfgang (2021): Evaluation of Adaptive Loop-Bandwidth Tracking Techniques in GNSS Receivers, in: Sensors 21, no. 2: 502.
Dietmayer, Katrin; Garzia, Fabio; Overbeck, Matthias; Felber, Wolfgang (September 2020): Vector Delay and Frequency Lock Loop in a Real-time Hardware Environment, in: Proceedings of the 33rd International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS+ 2020), pp. 2858-2866.
Merwe, J. Rossouw van der; Garzia, Fabio; Saad, Muhammad; Kreh, Barbara; Rügamer, Alexander; Plata, Ricardo Monroy Gonzalez; Felber, Wolfgang (September 2020): Receiver Bandwidth Compression for Multi-GNSS Signal Processing, in: Proceedings of the 33rd International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS+ 2020), pp. 3671-3685.
Cortes, I.; Iniguez de Gordoa, J.A.; Merwe, J.R. van der; Rügamer, A.; Felber, W. (Juni 2020): Performance and Complexity Comparison of Adaptive Loop-Bandwidth Tracking Techniques, in: Nurmi, J.; Institute of Electrical and Electronics Engineers -IEEE-: 10th International Conference on Localization and GNSS, ICL-GNSS 2020. Conference Proceedings: 2-4, 2020, Tampere, Finland, virtual Piscataway, NJ: IEEE, S. 13-19.
Cortes, I.; Merwe, J.R. van der; Rügamer, A.; Felber, W. (20. - 23. April 2020): Adaptive Loop-Bandwidth Control Algorithm for Scalar Tracking Loop, in: Institute of Electrical and Electronics Engineers -IEEE-; Institute of Navigation -ION-, Manassas/Va.: IEEE/ION Position, Location and Navigation Symposium, PLANS 2020: Portland, Oregon, cancelled, Piscataway, NJ: IEEE, S.1178-1188.
Dietmayer, K.; Kunzi, F.; Garzia, F.; Overbeck, M.; Felber, W. (20. - 23. April 2020): Real Time Results of Vector Delay Lock Loop in a Light Urban Scenario, in: Institute of Electrical and Electronics Engineers -IEEE-; Institute of Navigation -ION-, Manassas/Va.:
IEEE/ION Position, Location and Navigation Symposium, PLANS 2020: Portland, Oregon, cancelled, Piscataway, NJ: IEEE, S.1230-1236.
Dietmayer, K.; Saad, M.; Strobel, C.; Garzia, F.; Overbeck, M.; Felber, W. (9. - 12. April 2019): Real time implementation of Vector Delay Lock Loop on a GNSS receiver hardware with an open software interface, in: European Navigation Conference, ENC 2019 : Warsaw, Piscataway, NJ: IEEE, 2019, S.122-128.
Overbeck, Matthias; Garzia, Fabio; Strobel, Christian; Nickel, Christian; Saad, Muhammad; Meister, Daniel; Felber, Wolfgang (12. - 16. September 2016): GNSS-receiver with open interface for deeply coupling and vector tracking, in: Institute of Navigation -ION-, Satellite Division, Washington/DC: 29th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation, ION GNSS+ 2016. Proceedings: Oregon Convention Center, Portland, Oregon, Fairfax/Va.: ION, S.1222-1229.
Garzia, Fabio; Strobel, Christian; Overbeck, Matthias; Kumari, Neelam; Joshi, Shrikul; Förster, Frank; Felber, Wolfgang (30. Mai - 2. Juni 2016):
A multi-frequency multi-constellation GNSS development platform with an open interface, in: Institute of Electrical and Electronics Engineers -IEEE-: European Navigation Conference, ENC 2016 : Helsinki, Finland, Piscataway, NJ: IEEE, 2016, S.49-55.
Overbeck, M.; Garzia, F.; Popugaev, A.; Kurz, O.; Förster, F.; Felber, W.; Ayaz, A.S.; Ko, S.; Eissfeller, B. (14. - 18. September 2015): GOOSE - GNSS receiver with an open software interface, in: Institute of Navigation -ION-, Manassas/Va.; Institute of Navigation -ION-, Satellite Division, Washington/DC: 28th international technical meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation, ION GNSS+ 2015. Tampa Convention Center, Tampa, Florida, Manassas/Va.: ION, S.3662-3670.