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Diretrizes de teste do GNSS (Global Navigation Satellite System)

  • Artigo

Este artigo fornece diretrizes de implementação de GPS (sistema de posicionamento global) para garantir uma experiência de GPS competitiva e de alta qualidade em computadores que executam Windows 8 e Windows 8.1. As diretrizes neste artigo se aplicam a OEMs (fabricantes de equipamentos originais), IHVs (fornecedores independentes de hardware) e outros parceiros da Microsoft (como fornecedores de software). Este artigo se concentra em testar a integração de dispositivos GNSS (sistema satélite de navegação global) em um sistema de Windows 8.

O teste de áreas diferentes do GPS está fora do escopo deste documento. O exercício completo dos componentes do sistema operacional ou do dispositivo GNSS está fora do escopo deste documento. Supõe-se que os IHVs e os OEMs testem completamente seu dispositivo GNSS de forma independente e integrado ao sistema. O teste de interoperabilidade é limitado aos componentes que interagem com a plataforma de localização e os dispositivos. Esse teste deve incluir a conclusão bem-sucedida dos testes do Windows HLK (Windows Hardware Lab Kit), esse plano de teste, testes de avaliação de pré-operador e testes internos desenvolvidos especificamente para o driver GNSS e o receptor GNSS.

Observação

Neste artigo, o termo GPS é usado de forma intercambiável com GNSS. A menos que seja declarado de outra forma, o GPS refere-se ao posicionamento por satélite como uma solução de provedor de localização, em vez de como o sistema satélite GPS implantado pelo governo Estados Unidos.

As condições claras do céu são definidas como satélites GPS/GNSS que recebem sinais sem obstrução de cima ou do ambiente ao redor até uma máscara de elevação de 5 graus acima do horizonte. Todos os níveis de sinal devem ser consistentes com níveis de sinal desobstruídos no solo e não inferiores a -131 dBm.

Essas informações se aplicam aos seguintes sistemas operacionais:

  • Windows 8

  • Windows 8.1

Neste artigo:

Requisitos de Parceiros

Para receber a certificação, os parceiros da Microsoft devem atender aos seguintes requisitos:

  • Para habilitar o teste de GPS Assistido (A-GPS) e a capacidade de iniciar um dispositivo a frio, os drivers GNSS devem dar suporte à propriedade SENSOR_PROPERTY_CLEAR_ASSISTANCE_DATA. Para habilitar a ativação e desativação de sentenças da NMEA (National Marine Electronics Association) em relatórios de dados, o Driver GNSS deve dar suporte a SENSOR_PROPERTY_TURN_ON_OFF_NMEA. Por padrão, as linhas NMEA não são incluídas em relatórios de dados. Esse requisito é descrito explicitamente aqui:

    {e1e962f4-6e65-45f7-9c36-d487b7b1bd34}DEFINE_GUID(SENSOR_PROPERTY_TEST_GUID, 0XE1E962F4, 0X6E65, 0X45F7, 0X9C 0X36, 0XD4, 0X87, 0XB7, 0XB1, 0XBD, 0X34);D EFINE_PROPERTYKEY(SENSOR_PROPERTY_CLEAR_ASSISTANCE_DATA, 0XE1E962F4, 0X6E65, 0X45F7, 0X9C, 0X36, 0XD4, 0X87, 0XB7, 0XB1, 0XBD, 0X34, 2); [VT_UI4]

    DEFINE_PROPERTYKEY(SENSOR_PROPERTY_TURN_ON_OFF_NMEA, 0XE1E962F4, 0X6E65, 0X45F7, 0X9C, 0X36, 0XD4, 0X87, 0XB7, 0XB1, 0XBD, 0X34, 3); [VT_UI4]

    #define GNSS_CLEAR_ALL_ASSISTANCE_DATA 0x00000001

    SENSOR_PROPERTY_ CLEAR_ASSISTANCE_DATA (PID = 2)

    VT_UI4. Gravação. Limpe os dados de assistência. Definir um valor de GNSS_CLEAR_ALL_ASSISTANCE_DATA sinaliza o driver para limpar todos os dados de assistência, incluindo hora, almanaque, efêmero e última posição. Os testes do Windows HLK podem definir esse valor para limpar os dados de assistência antes de um teste de início frio, antes de testes A-GPS ou independentemente antes de executar testes de simulador em que a hora e a localização são simuladas. Se houver suporte para funcionalidades A-GPS (por exemplo, SUPL, LTO), o driver poderá tentar utilizar os recursos após essa operação usando a conexão de rede. No entanto, o dispositivo deve estar em um estado em que nenhum dado de assistência é salvo no dispositivo ou no sistema. Todos os elementos de dados de assistência são baixados novamente.

    SENSOR_PROPERTY_TURN_ON_OFF_NMEA (PID = 3)

    VT_UI4. Leitura/gravação. Se definido como TRUE, a frase NMEA será incluída nos relatórios de dados. Se definido como False, a sentença NMEA não será incluída nos relatórios de dados. Os testes do Windows HLK podem usar essa propriedade para instruir o dispositivo a iniciar ou parar, incluindo dados NMEA em relatórios de dados.

  • Além dos testes necessários do Windows Hardware Lab Kit (Windows HLK), os testes opcionais do Windows HLK Device.Input Tests devem ser executados e aprovados para sistemas SoC (Sistema não Arm no Chip). (Esses testes já são obrigatórios para sistemas Arm).

  • Os OEMs e os IHVs devem executar e documentar os testes especificados na matriz de teste de aceitação do GPS antes que possam enviar um sistema, dispositivo ou driver para a Microsoft.

  • Os IHVs devem examinar as falhas relatadas de seu Painel de Hardware na seção Analisar em busca de problemas causados por seus drivers GPS e corrigir todas as falhas de alto impacto.

  • Os requisitos de antena dos OEMs devem incluir os itens listados em testes de desempenho de antena.

  • A propriedade SENSOR_DATA_TYPE_NMEA_SENTENCE deve ter suporte em sistemas para verificar a precisão da navegação dinâmica e a qualidade da antena.

  • Nenhuma dependência de serviços de terceiros ou aplicativos Win32 pode acompanhar a solução GPS. Aplicativos Win32 de terceiros estão sujeitos a requisitos de assinatura em sistemas SoC e, portanto, não são permitidos.

  • Os dispositivos GPS conectados por USB devem dar suporte à suspensão seletiva.

  • O GPS em módulos de banda larga móvel deve ser atualizado usando a UEFI ( Unified Extensible Firmware Interface ), e um GPS autônomo deve ser atualizado usando um driver.

  • Quando o GPS e a banda larga móvel existem no mesmo chip físico, o dispositivo GPS deve ser exposto como parte de um dispositivo composto USB e deve ter sua própria interface USB.

Comunicação de relatórios e resultados

A Microsoft comunicará todos os problemas aos parceiros usando bugs. Os bugs conterão logs do Windows HLK, rastreamentos, logs de driver, despejos de memória e quaisquer resultados de desempenho relevantes e dados de comparação de desempenho de linha de base.

Equipamento de teste

O seguinte equipamento de teste é usado para executar os testes descritos neste artigo:

  • Simulador GSS6700 GNSS spirent

  • Gaiola faraday

  • Caixa de blindagem RF

  • SIM de banda larga móvel

  • Dispositivos de referência: Garmin Montana; Tablets Windows que têm dispositivos GPs certificados usando a Assinatura da Microsoft.

  • Antenas externas

Testes de funcionalidade

Os testes do Windows HLK que se aplicam a dispositivos GNSS são o primeiro conjunto de testes para verificar a funcionalidade básica de dispositivos GPS. O Windows HLK contém testes para sensores gps, radio manager, conceitos básicos do dispositivo, gerenciamento de energia de conceitos básicos do sistema e testes de certificação de hardware USB (para dispositivos conectados usb) que se aplicam a dispositivos GNSS.

Categoria do sensor, tipo, propriedades e campos de dados

Descrição: o dispositivo deve relatar a categoria e o tipo corretos do sensor, dar suporte a propriedades e campos de dados obrigatórios e relatar dados precisos. Além das propriedades obrigatórias do sensor verificadas no Windows HLK, os sistemas de programas gerenciados devem dar suporte à propriedade SENSOR_DATA_TYPE_NMEA_SENTENCE.

Etapas de Execução: consultar a categoria do sensor, o tipo, as propriedades e os campos de dados que o Dispositivo em Teste (DUT) relata. Confirme a precisão dos dados relatados. Você pode usar a SDT (Ferramenta de Diagnóstico do Sensor) no WDK (Kit de Driver do Windows) para testar esses itens.

Resultado esperado: os campos obrigatórios devem ter suporte e relatar dados precisos.

Transições de estado

Descrição: o dispositivo deve relatar alterações no estado do sensor, conforme documentado em Escrevendo um driver de sensor de localização.

  • Os relatórios de dados devem ser relatados somente depois que um dispositivo atinge SENSOR_STATE_READY ou SENSOR_STATE_INITIALIZING.

  • Um dispositivo não deverá relatar dados se não tiver informações de latitude e longitude.

  • Um sensor GPS deve começar no estado SENSOR_STATE_INITIALIZING antes de obter uma correção de local.

  • Um sensor GPS deve continuar a adquirir uma correção de local e deve permanecer no estado SENSOR_STATE_INITIALIZING até que a solicitação seja cancelada pelo sistema operacional.

  • Um sensor GPS deve entrar no estado SENSOR_STATE_INITIALIZING quando perder o sinal e não tiver mais dados. Ele deve voltar para o estado SENSOR_STATE_READY quando ele requisitar uma correção de local.

Etapas de Execução: você deve monitorar transições de estado e eventos de dados enquanto desabilitar e reabilitar o dispositivo. Mova-se para uma área sem sinal GPS (por exemplo, uma gaiola Faraday), aguarde pelo menos um minuto e retorne o dispositivo para uma área que tenha cobertura.

Resultado esperado: o dispositivo deve relatar transições de estado do sensor (por exemplo, de SENSOR_STATE_INITIALIZING para SENSOR_STATE_READY) e os relatórios de dados devem ser relatados somente depois de atingir esses estados. Os dados só serão relatados se as informações de latitude e longitude estiverem disponíveis. O dispositivo deve começar no estado SENSOR_STATE_INITIALIZING e não deve passar para o estado SENSOR_STATE_READY até que ele obtenha uma correção de local e tenha um raio de erro válido. Quando o dispositivo é movido para fora de uma área de cobertura de sinal gps, o dispositivo deve ir para o estado SENSOR_STATE_INITIALIZING e deve reverter para SENSOR_STATE_READY quando ele é retornado para uma área de cobertura.

Precisão de latitude e longitude

Descrição: o dispositivo deve fornecer valores precisos de latitude e longitude no raio de erro especificado.

Etapas de execução: durante testes estáticos e testes no veículo, os dados do dispositivo são comparados com dados de latitude e longitude que fazem referência a GPS, marcadores de pesquisa e um relatório de simulador.

Resultado esperado: a diferença entre os valores de latitude e longitude que o dispositivo relata e os relatórios gps de referência deve estar dentro do raio de erro.

Dados de velocidade

Descrição: o dispositivo deve relatar dados de velocidade em nós quando o dispositivo estiver se movendo.

Etapas de Execução: monitore os dados de velocidade que o dispositivo relata durante testes simulados no veículo ou de unidade.

Resultado esperado: o dispositivo deve relatar dados de velocidade precisos dentro de ± 15% dos dados de velocidade que um GPS de referência ou simulador relata.

Dados de título

Descrição: o dispositivo deve relatar títulos em graus relativos ao norte verdadeiro quando o dispositivo estiver se movendo.

Etapas de Execução: monitore os dados de título relatados pelo dispositivo durante testes simulados no veículo, testes de caminhada manuais e testes de unidade.

Resultado esperado: o dispositivo deve relatar dados de título, que devem estar dentro ± 15% dos dados de título que um GPS ou simulador de referência relata.

Outras propriedades do sensor

Descrição: se outras propriedades do sensor forem compatíveis com o dispositivo, as propriedades deverão relatar dados válidos e valores precisos.

Etapas de Execução: monitore as propriedades compatíveis com o dispositivo e verifique se elas fornecem dados válidos dentro de intervalos de precisão aceitáveis.

Resultado esperado: se um dispositivo der suporte a uma propriedade de sensor específica, o dispositivo deverá relatar valores precisos dentro de ±20% dos valores que um GPS ou simulador de referência relata.

Testes de GPS assistidos

Em poucos segundos após a energia inicial, um dispositivo GPS deve usar A-GPS para retornar um local aproximado. Quando o GPS usa A-GPS, o sensor deve fornecer dados de localização, que podem ser de várias centenas de metros a seis números de figura. Quando o rádio GPS pode obter vários bloqueios satélite, o raio de erro deve diminuir para um valor de 3 a 30 metros.

A-GPS

Descrição: o A-GPS deve ajudar a obter um TTFF (Time to First Fix) mais rápido que tenha maior precisão.

Etapas de execução: inicie o dispositivo GPS a frio. Monitore os campos de dados de latitude, longitude e raio de erro usando o SDT.

Você deve executar os testes nas seguintes condições:

  • Condições de céu claro (simulado ou real)

  • Inscrito para eventos de dados

  • Intervalo de relatório de um segundo

  • Wi-Fi ou a banda base da rede celular está presente e habilitada

Resultado esperado: o dispositivo deve retornar uma posição de A-GPS o mais rápido possível e deve relatar um raio de erro associado. O raio de erro mais alto (por exemplo, 300 metros se Wi-Fi estiver disponível) deve diminuir para 3 a 30 metros à medida que o dispositivo adquire vários bloqueios satélite. O GPS deve relatar uma posição dentro de 15 segundos baseada em dados de assistência.

Injeção de posição

Um driver GPS pode usar dados de seus sensores triangulares para acelerar o TTFF usando a API do Sensor (ISensorManager). Se um driver for usado, os seguintes testes se aplicarão:

  • Tempo de conexão

    Descrição: um driver GPS deve fechar a conexão com outros sensores imediatamente após obter uma posição. Ele deve atingir o tempo limite após 15 segundos e deve fechar a conexão com a API do Sensor se não obtiver uma posição.

    Etapas de Execução: monitore os rastreamentos da API do Sensor para as contagens de cliente ativas para todos os sensores no sistema. Inicie o dispositivo GPS e monitore as alterações nas contagens de cliente ativas para outros sensores no sistema.

    Resultado esperado: se as contagens de clientes ativos para outros sensores forem incrementadas, elas deverão retornar aos valores registrados anteriormente após 15 segundos.

  • Tipo de conexão

    Descrição: os drivers GPS não devem criar uma instância do ILocation para obter dados de outros sensores de localização. Eles podem usar a API do Sensor para abrir uma conexão para sensores triangulares de instância (SENSOR_TYPE_LOCATION_TRIANGULATION). Um driver GPS não deve obter dados de sensores de localização do mesmo tipo. Por exemplo, um sensor GPS não deve usar dados de outros sensores com o tipo GPS para obter uma correção de localização mais rápida.

    Etapas de Execução: descubra o tipo de sensor que o dispositivo está relatando; por exemplo, SENSOR_TYPE_LOCATION_GPS. Desabilite todos os sensores, exceto sensores do mesmo tipo que o dispositivo. Monitore os rastreamentos da API de Sensor para as contagens de clientes ativos para sensores habilitados no sistema. Inicie o dispositivo GPS a frio. Monitore as alterações nas contagens de clientes ativos para sensores no sistema.

    Resultado esperado: o dispositivo não deve incrementar as contagens de clientes ativos para sensores do mesmo tipo.

Robustez

O Verificador de Driver, o Verificador de WDF e o Verificador de Aplicativos estão habilitados para a plataforma de localização e a pilha de dispositivos GPS para testar a confiabilidade do suporte a GPS no sistema.

O Verificador de Driver faz parte do sistema operacional Windows. Ele pode ser iniciado a partir de um prompt de comando que tem privilégios administrativos usando as seguintes configurações:

Verificador /standard /driver wudfpf.sys Wdf01000.sys Wdfldr.sys wudfrd.sys<qualquer driver >do modo kernel, <drivers de modo kernel dependentes>

Onde < qualquer driver > de modo kernel é o driver a ser verificado e <os drivers> dependentes do modo kernel são os drivers do modo kernel dos quais o driver GPS depende; por exemplo, wmbclass.sys.

Para obter mais informações sobre o Verificador de Driver, consulte Sobre o Verificador de Driver.

O Verificador do WDF está habilitado por padrão para todos os drivers WDF. A ferramenta WdfVerifier.exe no WDK pode ser usada para controlar a verbosidade do registro em log, das configurações do depurador e muito mais. Para obter mais informações sobre o Verificador do WDF, consulte Aplicativo de controle verificador WDF.

O Verificador de Aplicativos (appverif.exe) está disponível no Windows HLK e no SDK do Windows 8.1. Um mínimo de configurações básicas é necessário.

Verificador de Driver, Verificador WDF e Verificador de Aplicativo

Descrição: habilite o Verificador de Aplicativos e o Verificador de Driver no início do teste.

Etapas de Execução: habilite o Verificador de Driver em todos os drivers do modo kernel no pacote de driver (se houver) e habilite os drivers do modo kernel dos quais o driver GPS depende. Habilite o Verificador de Aplicativos para %windir%\system32\WUDFHost.exe e outros binários do modo de usuário dos quais o driver GPS depende (por exemplo, wwanapi.dll).

Resultado esperado: nenhuma falha do verificador.

Dados de telemetria

Descrição: monitore os dados de telemetria do painel de hardware na seção Analisar para o driver GPS.

Etapas de execução: monitore os dados de telemetria do Painel de Hardware na seção Analisar para o driver GPS. Identifique, investigue e corrija as falhas do driver.

Resultado esperado: o dispositivo deve relatar todas as falhas de telemetria; você deve fazer a triagem, investigar e corrigir os principais problemas.

Testes de estresse gps

Uma combinação das seguintes operações é executada simultaneamente no dispositivo GPS durante testes de simulador, teste passo a passo e teste de unidade:

  • Habilitar Verificador de Driver

  • Habilitar Verificador de Aplicativos

  • Execuções repetidas de teste do Windows HLK (Sensor GPS, Radio Manager, System Power Management)

  • Operações de gerenciamento de rádio

  • Espera Conectada

  • Desabilitar/reabilitar dispositivo GPS

  • Desabilitar/reabilitar o Provedor de Localização do Windows

  • Desabilitar/reabilitar dispositivo de banda larga móvel

  • Wi-Fi dispositivo desabilitar/reabilitar

  • Desativar o rádio banda larga móvel

  • Desativar Wi-Fi Radio

  • Download grande pela conexão de Banda Larga Móvel

  • Download grande por conexão de Wi-Fi

  • Atividade bluetooth

Execute um teste de verificação básico antes do teste de estresse. Espera-se que o mesmo teste de verificação passe antes e depois dos testes de estresse e que nenhuma falha seja observada.

Desempenho

O desempenho do dispositivo GPS é testado para TTFF de inicialização a frio, TTFF de início frequente, confidencialidade de aquisição, confidencialidade de rastreamento, tempo de re-aquisição, precisão de navegação estática e precisão de navegação dinâmica.

Um simulador GNNS que tem uma conexão OTA pode ser usado para teste de desempenho.

TTFF de inicialização a frio

Descrição: O TTFF de inicialização a frio deve ser obtido em menos de 45 segundos durante 90% do tempo. A inicialização a frio é descrita como a seguinte condição:

  • O tempo é desconhecido

  • Efêmero atual é desconhecido

  • A posição é desconhecida

Etapas de execução: você pode usar o SDT para limpar os dados de assistência gps antes de iniciar o teste de inicialização a frio. Verifique se as condições de início frio descritas acima são atendidas. Monitore o TTFF em condições de céu claro (real ou simulado).

Resultado esperado: o dispositivo deve usar o dispositivo GNSS para obter uma correção de localização dentro de 45 segundos por 90% do tempo.

Confidencialidade de aquisição

Descrição: o dispositivo deve obter uma correção de localização em -150 dBm ou níveis de energia inferiores.

Etapas de execução: em condições de laboratório simuladas, usando uma conexão rf (radiofrequência direta) quando o conector de antena estiver acessível, exponha o dispositivo a níveis de energia baixos até -150 dBm.

Resultado esperado: o dispositivo deve adquirir uma correção em -150 dBm.

Rastreando a confidencialidade

Descrição: o dispositivo deve manter uma correção de localização em -155 dBm ou níveis de energia mais baixos.

Etapas de execução: em condições de laboratório simuladas, usando uma conexão RF direta quando um conector de antena estiver acessível, reduza o nível de energia para -155 dBm após o dispositivo obter uma correção de localização.

Resultado esperado: o dispositivo deve manter uma correção de local -155 dBm.

Tempo de reacessão

Descrição: o dispositivo deve ser capaz de requisitar uma correção de localização em 2 segundos. Condições claras do céu são assumidas quando um sinal está disponível.

Etapas de execução: em condições de laboratório simuladas, depois que o dispositivo obter uma correção de localização, reduza o nível de energia o suficiente para forçar o dispositivo a perder a correção. Em seguida, aumente os níveis de energia e monitore o tempo de requisição. Como alternativa, você pode percorrer um túnel durante o teste de unidade.

Resultado esperado: o dispositivo deve requisitar uma correção de localização em 2 segundos.

Precisão de navegação estática

Descrição: o dispositivo deve relatar latitude precisa, longitude e altitude (se houver suporte).

Etapas de Execução: compare a precisão de longitude, latitude e altitude (se disponível) com o local de uma fonte de dados confiável. Fontes de dados confiáveis podem ser marcadores de pesquisa, simuladores GNSS ou um tablet Windows certificado pela Assinatura da Microsoft que tenha GPS.

Resultado esperado: o DUT deve relatar precisão horizontal de 15 metros e precisão vertical de 30 metros por 95% do tempo.

Precisão de navegação dinâmica

Descrição: quando o DUT é móvel, o DUT deve relatar com precisão latitude, longitude e altitude, se houver suporte.

Etapas de execução: durante o teste simulado ou real de dispositivo/caminhada, compare a precisão de longitude, latitude e altitude (se disponível) com o local da fonte de dados confiável. Fontes de dados confiáveis podem ser marcadores de pesquisa, simuladores GNSS ou um tablet Windows certificado pela Assinatura da Microsoft que tenha GPS.

Resultado esperado: o dispositivo deve relatar precisão horizontal de 15 metros e precisão vertical de 100 metros.

Testes de consumo de energia

O diagrama a seguir ilustra como um driver pode usar os métodos StopIdle/ResumeIdle de detecção ociosa do WDF para se mover entre estados D.  Os casos de teste nesta seção confirmam que o driver está indo para o estado correto no momento apropriado.

< Espaço reservado para arte para Fig1_ Fig1_stopidle_resumeidle>

Figura 1. StopIdle/ResumeIdle

Suspensão seletiva de USB

Esse teste se aplica somente a dispositivos usb conectados. Um dispositivo GPS para o qual nenhum cliente assina um intervalo de relatório de 8 segundos ou menos deve participar da suspensão seletiva quando todos os dispositivos no ônibus estiverem prontos para entrar em um estado de Suspensão.

Gerenciador de Dispositivos e eventos ETW (Rastreamento de Eventos para Windows) são usados para monitorar as transições de estado do barramento USB.

Consumo médio de energia do sono

O dispositivo GPS deve ter um consumo médio de energia de suspensão inferior a 1mW, incluindo qualquer interface de conexão de barramento. Se esse não for o caso, o dispositivo deverá dar suporte à remoção completa da energia do dispositivo GPS quando estiver em D3 (D3-Cold).

D3-Cold

Os dispositivos que dão suporte a D3cold não devem prejudicar o desempenho do TTFF por mais de 6 segundos. Por exemplo, se um dispositivo puder obter uma correção de localização em 2 segundos em condições de início frequente, ele deverá ser capaz de obter uma correção em 8 segundos ou menos quando for retomado de D3cold. Se o dispositivo não puder atender a esse requisito, o driver deverá limitar as transições de estado D3cold para quando a Rádio GPS estiver desabilitada.

Para obter mais informações sobre D3cold, consulte Suporte a D3cold em um driver.

Testes de gerenciamento de energia

Espera Conectada

O teste de espera conectado inclui testes do PowerState do Windows HLK e testes de Conceitos Básicos do Dispositivo com cenários de teste de cobertura de E/S.

Retomar em nenhuma área de cobertura

Descrição: coloque o sistema no estado De espera conectado quando houver clientes ativos. Retomar em uma área sem cobertura. O dispositivo deve tentar adquirir uma correção de local e inserir o estado SENSOR_STATE_INITIALIZING.

Etapas de Execução: quando os clientes ativos estiverem conectados, coloque o dispositivo em Espera Conectada. Wake from Connected Standby in an area that does not have a GPS signal.

Resultado esperado: o dispositivo deve adquirir uma correção de localização e ir para o estado SENSOR_STATE_INITIALIZING.

Testes de desempenho de antena

Testes de desempenho que usam uma conexão OTA

É comum testar receptores GNSS em um ambiente de laboratório por meio de uma conexão RF com cabos, ignorando assim a antena GPS e seus circuitos associados. O desempenho do dispositivo e os problemas na antena GPS e seus circuitos podem causar baixa experiência do usuário em aplicativos de serviço baseados em localização. Para descobrir esses problemas, você deve testar dispositivos do sistema gerenciado para desempenho de GPS usando uma metodologia de teste do OTA.

O teste de antena inclui os seguintes requisitos para certificação:

  • Os sistemas que têm suporte a GPS devem passar por testes de acordo com o Plano de Teste da CTIA (Associação de Internet de Telecomunicações & Celulares) para desempenho over-the-air da estação móvel, método de medição para desempenho de energia e receptor de radiofrequência radiada (RF) v3.0+ para A-GPS. Para obter mais informações sobre testes CTIA, consulte Testes de certificação CTIA. Além disso, a Sensibilidade Isotrópica Total (TIS), a Sensibilidade Isotrópica do Hemisfério Superior (UHIS) e a Sensibilidade Parcial do GPS Isotrópico (PIGS) devem ser medidas; Os OEMs devem postar resultados de medição na Microsoft para revisão. Esses requisitos se aplicam a sistemas que têm suporte à Banda Larga Móvel.

  • O sistema deve ter espaço livre de TIS e UHIS de -140 dBm ou melhor para GPS. Para sistemas que têm suporte à Banda Larga Móvel, as medidas devem seguir a metodologia de teste e os parâmetros de teste definidos na seção Desempenho da Antena para diretrizes de execução para sistemas somente Wi-Fi do plano de teste CTIA 3.x.

  • O ganho médio da antena GPS deve ser melhor que -6dBi.

  • O desempenho não deve ficar abaixo do padrão mínimo aceitável quando o dispositivo é mantido em uma posição portátil comum. O dispositivo deve manter a confidencialidade de aquisição over-the-air (OTA) em -140 dBm e sensibilidade de acompanhamento OTA de -145 dBm quando o sistema é mantido em posições comuns.

  • O dispositivo deve manter a confidencialidade de aquisição do OTA em -140 dBm e confidencialidade de acompanhamento OTA de -145 dBm quando o teclado ou estação de encaixe é fechado.

  • Você deve executar a antena e o teste de confidencialidade radiado quando a antena GPS estiver nas posições esperadas no dispositivo.

  • A antena de produção gps pretendida deve estar em seu local pretendido para sistemas de Verificação de Engenharia (EV). O local da antena deve ser finalizado para sistemas DV (Verificação de Design).

  • Os OEMs devem executar o desempenho da antena e os testes de confidencialidade radiados e entender as falhas nas unidades EV. Os testes devem ser aprovados antes das unidades DV.

Teste de confidencialidade de RF para sistemas somente Wi-Fi

Um IHV de GPS pode fornecer ferramentas e documentação de log e plotagem do NMEA.

Compare a SNR (Taxa de Sinal para Ruído) no dispositivo de teste e em um dispositivo de referência que tenha uma boa sensibilidade de RF gps no mesmo local sob as mesmas condições. Habilite os logs do IHV NMEA e leve os dispositivos para teste de andamento/unidade por mais de 15 minutos em um céu claro. Analise os logs usando a ferramenta plotagem NMEA que o IHV fornece. Compare a força média do sinal dos dispositivos.

Observação

Se você não tiver a ferramenta de Plotagem NMEA de um IHV, poderá usar o Microsoft Bing

Testes de interferência humana

O posicionamento da antena deve levar em conta a interferência humana. Quando o sistema é mantido em estados comuns, o GPS não deve perder uma correção de localização, não deve aumentar o raio de erro mais de 30% e deve manter a confidencialidade de aquisição do OTA em -140 dBm e sensibilidade de acompanhamento de OTA de -145 dBm.

Estados comumente usados para ardósias:

  • Mãos nas laterais, orientação paisagem

  • Mão na parte inferior, orientação paisagem

  • Mãos nas laterais, orientação retrato (comece à esquerda)

  • Mãos na parte inferior, orientação retrato (comece à esquerda)

  • Mãos nas laterais, orientação retrato (comece à direita)

  • Mãos na parte inferior, orientação retrato (comece à direita)

Impacto da interferência humana na sensibilidade de aquisição e acompanhamento

Descrição: a sensibilidade de aquisição e acompanhamento do dispositivo não deve fazer com que o desempenho seja suspenso abaixo do padrão mínimo aceitável quando o dispositivo é mantido em um controle manual especificado.

Etapas de Execução: mantenha o dispositivo em posições portáteis comuns. Verifique a confidencialidade da aquisição e a confidencialidade do acompanhamento.

Resultado esperado: a confidencialidade de rastreamento e aquisição não deve ser afetada quando o dispositivo é mantido em determinadas posições. O dispositivo deve manter a confidencialidade de aquisição do OTA em -140 dBm e confidencialidade de acompanhamento do OTA de -145 dBm.

Testes de interoperabilidade

Interoperabilidade de Banda Larga Móvel, Wi-Fi e GPS

Descrição: desabilitar a banda larga móvel ou Wi-Fi dispositivo não deve impedir o funcionamento do GPS. Desativar o rádio MB ou Wi-Fi não deve impedir o GPS de obter uma correção de local.

Etapas de execução:

  • Desabilite a Banda Larga Móvel e confirme se o GPS ainda pode obter uma correção de localização. Reabilitar a Banda Larga Móvel.

    Observação

    Dispositivos GPS que usam serviços de dispositivo é uma exceção; esses dispositivos devem entrar primeiro no estado SENSOR_STATE_INITIALIZING e, após 30 segundos, devem entrar no estado SENSOR_STATE_NOT_AVAILABLE quando a Banda Larga Móvel estiver desabilitada

  • Desabilite Wi-Fi e confirme se o GPS ainda pode obter uma correção de localização.

  • Desative a Rádio de Banda Larga Móvel e confirme se o GPS ainda pode obter uma correção de localização.

  • Desative Wi-Fi Radio e confirme se o GPS ainda pode obter uma correção de localização.

  • Remova o SIM de Banda Larga Móvel e confirme se o GPS pode obter uma correção de localização.

Resultado esperado: para dispositivos de banda larga móvel ou Wi-Fi, o estado de rádio e SIM não deve impedir o funcionamento do GPS.

Banda Larga Móvel, Wi-Fi, Bluetooth, NFC (Comunicação de Campo Próximo) e interferência da câmera

Rádios e outros dispositivos, como câmeras do sistema, podem interferir no GPS. Os dispositivos GPS geralmente compartilham o mesmo módulo com Banda Larga Móvel, Wi-Fi e Bluetooth. A funcionalidade gps não deve ser afetada por esses dispositivos.

Descrição: o uso simultâneo de Banda Larga Móvel, Wi-Fi, Bluetooth e câmera não deve prejudicar o desempenho e a funcionalidade do dispositivo GPS ou vice-versa.

Etapas de execução: execute testes básicos de funcionalidade com Banda Larga Móvel, Wi-Fi, Bluetooth e câmera ativada e ativamente em uso.

  • Execute um download grande em uma conexão de Banda Larga Móvel usando GPS. Monitore o estado do sensor, o raio de erro e a força do sinal e os logs de eventos do SDT.

  • Execute um download grande em uma conexão Wi-Fi ao usar GPS. Monitore o estado do sensor, o raio de erro e a força do sinal e os logs de eventos do SDT.

  • Execute uma transferência de arquivo Bluetooth ao usar GPS. Monitore o estado do sensor, o raio de erro e a força do sinal e os logs de eventos do SDT.

  • Execute uma verificação de Wi-Fi ao usar GPS. Monitore o estado do sensor, o raio de erro e a força do sinal e os logs de eventos do SDT.

  • Execute uma verificação de Banda Larga Móvel ao usar GPS. Monitore o estado do sensor, o raio de erro e a força do sinal e os logs de eventos do SDT.

  • Execute uma verificação bluetooth ao usar GPS. Monitore o estado do sensor, o raio de erro e a força do sinal e os logs de eventos do SDT.

  • Gravar vídeo ao usar GPS. Monitore o estado do sensor, o raio de erro e a força do sinal e os logs de eventos do SDT.

  • Assista a um filme pela Internet enquanto usa GPS. Monitore o estado do sensor, o raio de erro e a força do sinal e os logs de eventos do SDT.

  • Execute uma transferência de dados NFC (por exemplo, transferir fotos) por 5 minutos. Monitore o estado do sensor, o raio de erro e a força do sinal e os logs de eventos do SDT.

Resultado esperado: o GPS deve funcionar normalmente durante o tempo em que esses dispositivos estão sendo usados. O uso desses dispositivos não deve afetar o estado do sensor, o raio de erro e a força do sinal negativamente.

Testes de unidade

O teste manual de unidade ocorre quando o sistema é executado em uma unidade usando uma rota predefinida que inclui túneis e áreas com impacto multicamata diferente. Durante a unidade, os dados gps do sistema são capturados por um aplicativo de teste e são comparados a um GPS de referência. Em nenhum momento o local relatado pelo sistema deve ser +/- o raio de erro fora do local relatado pelo GPS de referência. O raio de erro médio deve ser <= 30 metros.

O teste de unidade exerce condições reais, como precisão de navegação dinâmica, requisição depois de passar por um túnel, impacto de sinais de vários caminhos e condições atmosféricas.

Os seguintes testes de funcionalidade são executados durante o teste de unidade:

  • As transições de estado são monitoradas e comparadas ao GPS de referência.

  • Latitude, longitude e altitude (se disponível) são monitorados e comparados ao GPS de referência. Uma representação de mapa visual é usada para uma comparação fácil.

  • Os dados de velocidade e título são monitorados e comparados ao GPS de referência.

  • O tempo de aquisição e o tempo de requisição após a condução por túneis são medidos e comparados ao GPS de referência.

  • A confidencialidade de rastreamento é monitorada em áreas de impacto multicamadas. A frequência do relatório de dados e as interrupções nos relatórios de dados são monitoradas.

  • A precisão da navegação dinâmica é monitorada e comparada ao GPS de referência usando representações de mapa visual.

  • As transições de estado do Plug and Play do dispositivo (PnP) e do gerenciador de rádio são executadas durante a navegação dinâmica.

  • Os intervalos de relatório são monitorados e comparados ao GPS de referência.

Testes de simulador

Um simulador GNSS (Spirent GSS6700) é usado para obter condições de laboratório controladas. Ele reproduz os mesmos cenários de teste para repetição, simula estados satélite, vários locais e tempo, como ao sul do equador e 2 anos depois, simula na navegação do veículo, condições atmosféricas, sinais de vários caminhos e condições de erro. Os cenários de teste padrão do simulador Spirent GSS6700 são executados.

Uma conexão rf OTA testa o sistema junto com a antena original e a blindagem. A conexão direta também pode ser usada quando um conector de antena está acessível para teste de receptor. O teste de simulador se concentra em cenários comuns de simulador, incluindo características de desempenho do receptor GNSS e os seguintes cenários:

  • TTFF de inicialização a frio

  • TTFF de início frequente

  • Confidencialidade de aquisição

  • Sensibilidade de nova aquisição

  • Rastreando a confidencialidade

  • Precisão de posição estática

  • Precisão de posição dinâmica

  • Multipath

  • GPS e Globalnaya navigatsionnaya sputnikovaya sistema (GLONASS)

Matriz de teste de aceitação do GPS

  • Os testes de build do sistema operacional são executados em:

  • Versão do Windows HLK:

  • Versão do firmware da plataforma:

  • Os testes de plataforma são executados em:

Nível de teste Descrição do teste Resultados da verificação Comentários

Básico (Nível 1)

O driver deve ser assinado com o certificado IHV

Básico (Nível 1)

O driver deve ser instalado usando o gerenciador de dispositivos/DISM (Gerenciamento e Manutenção de Imagens de Implantação)

Básico (Nível 1)

GPS. Test Descriptions.Robustness.Driver Verifier, WDF Verifier e Application Verifier

Básico (Nível 1)

Testes whlk do sensor de localização: Device.Input.Sensor. Testes do sistema para sensores de localização: System.Client.Sensor.

Básico (Nível 1)

Testes whlk de gerenciamento de rádio: System.Client.RadioManagement.

Básico (Nível 1)

Além dos testes WHLK necessários, testes WHLK opcionais em Testes WHLK do Sensor de Localização: Device.Input.Sensor. e System.Client.Sensor.* devem ser executados e aprovados para sistemas soc não arm

Básico (Nível 1)

Testes whlk de conceitos básicos do dispositivo: Device.DevFund.

Básico (Nível 1)

Testes DE WHLK USB (somente dispositivos conectados por USB): Device.Connectivity.UsbDevices.

Básico (Nível 1)

GPS. Test Descriptions.Functionality.Sensor category, type, properties and data fields

Básico (Nível 1)

GPS. Test Descriptions.Functionality.State Transitions

Básico (Nível 1)

GPS. Test Descriptions.Functionality.Accuracy of Latitude and Longitude

Básico (Nível 1)

GPS. Test Descriptions.Functionality.Speed Data

Básico (Nível 1)

GPS. Dados de Test Descriptions.Functionality.Heading

Básico (Nível 1)

GPS. Test Descriptions.Assisted GPS. A-GPS

Básico (Nível 1)

GPS. Test Descriptions.Assisted GPS. Injeção de posição. Tipo de Conexão

Básico (Nível 1)

GPS. Teste Descriptions.Antenna Performance.OTA Connection. O dispositivo deve obter uma correção de localização em céu claro ao ar livre como está sem usar antenas externas ou outras modificações.

Básico (Nível 1)

GPS. Test Descriptions.Interoperability.* (o GPS pode obter uma correção de localização quando a Banda Larga Móvel, Bluetooth, Wi-Fi ou câmera está em uso ativo)

Básico (Nível 1)

GPS. Test Descriptions.Functionality.Other Sensor Properties

Básico (Nível 1)

GPS. Test Descriptions.Assisted GPS. Injeção de posição. Tempo de Conexão

Básico (Nível 1)

GPS. Test Descriptions.Antenna Performance.HumanInterference Tests. O dispositivo deve obter uma correção de localização em céu claro ao ar livre como está sem antenas externas ou outras modificações, enquanto ele é mantido em posições portáteis comuns.

Estresse (Nível 2)

GPS. Test Descriptions.Robustness.

Desempenho (Nível 2)

GPS. Test Descriptions.Performance.

Potência (Nível 1)

GPS. Test Descriptions.Power Consumption.

Potência (Nível 1)

GPS. Test Descriptions.Power Management.

Desempenho da antena (nível 1 para OEM)

GPS. Test Descriptions.Antenna Performance.

Testes de unidade (nível 3)

GPS. Test Descriptions.Drive Tests.

Testes de simulador (nível 4)

GPS. Test Descriptions.Simulator Tests.*

Sensor do Windows e Plataforma de Localização

Diretrizes do driver de localização para energia e desempenho

Gravando um driver de sensor de localização

Filtrando dados

Pré-requisitos de teste de dispositivo de sensor