Control de calidad de GPS durante la fabricación

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¿Cómo verifica la calidad si un GPS moduley sus subsistemas están a la altura durante la fabricación? Mi empresa recientemente tuvo problemas con algunos de sus dispositivos. Algunos no tenían un bloqueo de GPS (nunca) y se descubrió que el problema era la antena (una vez que se reemplazó, funcionó bien).

Pero no podemos probar todos los dispositivos (más de 5000) para un bloqueo de GPS durante la fabricación (¿o es esa la única forma?). ¿Existe una forma estándar de verificar que el hardware no nos decepcione?

Editar: ¿Puedo asumir que el hardware está bien si recibo un tiempo de datos válido (un tiempo de datos que no sea el predeterminado que envía el hardware)?

"se descubrió que el problema era la antena" ¿cuál era exactamente el problema? ¿Sin contacto, soldadura en frío, desajuste de impedancia?
El conector U.FL de la antena estaba roto en el lado de la antena. Dado que mi empresa trabaja a pequeña escala, supongo que no obtenemos lo mejor de los mejores productos. Y esto pasó desapercibido para el operador de inspección visual.
Es decir, sin contacto. Actualmente me he encontrado con 2 problemas de soldadura en frío y 3 sin contacto.
¿Cuál es el propósito [en términos generales, al menos] del producto final?
No está claro qué tan involucrado está en ese módulo, pero si hace el firmware usted mismo, debería poder detectar mucho más rápido si obtiene alguna señal utilizable, eso podría ser suficiente.
@NickAlexeev Es un dispositivo de seguimiento de activos.
@PlasmaHH Sí, hacemos el firmware. Pero hasta ahora solo hemos estado comprobando si la comunicación entre la MCU y el módulo GPS está intacta. Eso parece ser lo que muchos están haciendo y es simplemente tonto. Si podemos obtener la señal de GPS dentro de la planta de fabricación y lleva menos tiempo obtener un arranque en frío, perfecto. Así que no hay datos de señal por ahora. Debería conseguir algo. Gracias
¿Puede explicar por qué no puede probar todos los dispositivos? ¿Son 5000 al día, a la semana, al mes? ¿Sabe cuáles son los tiempos de bloqueo de cotización para el módulo en casos ideales? 35 segundos * 5000 es mucho pero puedes probar en paralelo. ¿Haces alguna otra prueba de encendido? Podrías tener el GPS bloqueado en segundo plano mientras revisas otras cosas.

Respuestas (5)

Es decir, sin contacto. Actualmente me he encontrado con 2 problemas de soldadura en frío y 3 sin contacto.

Me parece que tienes un agujero en tu prueba final. (Supongo que tiene algún tipo de plantilla de prueba)
Puedo imaginar que esperar un bloqueo de GPS requiere demasiado tiempo de prueba pero, especialmente con los errores detectados, debe agregar una prueba de resistencia/contacto/SWR en la antena.

En su lugar, puede esperar una respuesta de tiempo o simplemente bloquear un solo satélite, lo que lleva menos de los 15 minutos necesarios para un bloqueo completo. Sin embargo, la paralelización es imprescindible para una configuración de prueba seria.
La mayoría de los dispositivos GPS modernos deben conectarse y bloquearse en un solo satélite en menos de 59 segundos (se tarda 30 segundos en recibir un mensaje mínimo una vez bloqueado). Eso debería darle la hora aproximada del día y el valor de señal a ruido. No tiene que esperar un bloqueo de posición (mínimo 4 satélites bloqueados) o un bloqueo preciso (mínimo 12,5 minutos de bloqueo para recibir el mensaje completo) para probar la RF y las operaciones básicas. Obtenga un simulador, una reproducción o un repetidor para brindar condiciones de RF ideales y garantizar bloqueos rápidos en todo momento.
@oldfart ¿Puedo asumir que el hardware está bien si recibo una fecha y hora válida? Esto solo requiere que se conecte un solo satélite.
No soy un experto en RF, pero al ver todos los 'comentarios votados' arriba, me parece que la respuesta es: Sí.

No hay almuerzo gratis aquí. Necesita un plan de prueba sólido. Esta es un área en la que vale la pena invertir, porque una vez que desarrollas una reputación de envío de productos de mala calidad, es prácticamente imposible sacudirla.

En gran medida, debe poder confiar en sus proveedores de componentes y concentrarse en probar solo los tipos de errores que ocurren durante el proceso de ensamblaje, incluidos componentes incorrectos o faltantes, soldadura deficiente, etc. La inspección visual es un método que se puede aplicar aquí, pero también hay pruebas eléctricas automatizadas que se pueden usar para encontrar la gran mayoría de los problemas potenciales. Pero si está utilizando proveedores poco confiables, entonces debe invertir más recursos en la inspección y prueba entrantes.

Pero no hay sustituto para una prueba funcional completa al final, al menos en el lote inicial. Si encuentra que su tasa de fallas es lo suficientemente baja, puede considerar solo verificar los lotes posteriores o eliminar la prueba funcional por completo, pero debe equilibrar eso con el riesgo y el costo de las devoluciones y la insatisfacción de los clientes resultantes.

Existen algunos métodos para acelerar las pruebas de ensamblaje del módulo GPS:

  • Use AGPS para adquirir una solución más rápida. TTFF debería tardar unos segundos, suponiendo que pueda cargar los datos AGPS en la unidad.
  • Lea los datos sin procesar del GPS, específicamente, C/n.
  • Use un repetidor de GPS, o mejor aún, un simulador de constelación de GPS para obtener una señal conocida.
Solía ​​trabajar para una empresa que diseña y vende simuladores de GPS. Es (o era) un requisito de los teléfonos móviles AGPS que se prueban en la fábrica ya la hora del día bastante correcta desde el bloqueo de al menos una sola señal de GPS. Con un simulador, los tiempos de bloqueo pueden ser inferiores a 30 segundos para un buen sistema receptor. Por lo general, también se verificaba el valor S/N que se mostraba para verificar la ruta de la antena. TLDR; compra mi kit ;-)
¿Era Spirent?
si. Trabajé en algunos de los primeros simuladores de constelaciones múltiples que incluían Galileo. Los sistemas de 1 canal hasta los de 32 canales.

Un conector de antena defectuoso dará como resultado una intensidad de señal degradada. Esto puede variar desde pérdida total hasta casi toda la potencia de la señal.

De manera óptima, tendría un simulador de GPS con una intensidad de transmisión conocida y verificaría la intensidad de la señal recibida en cada módulo.

En mi experiencia, puede obtener una marca de tiempo GPS con mucha menos intensidad de señal de la que se necesita para el bloqueo de posición, ya que un solo satélite visible es suficiente para obtener una marca de tiempo (aproximada). Entonces, ese tipo de prueba detectaría una pérdida de señal del 100 %, pero podría no detectar una pérdida del 80 %. Incluso una prueba de bloqueo completo no detectaría una pérdida del 20%, lo que aún podría significar que no cumple con las especificaciones que prometió al cliente.

Si ve una oración GPZDA válida (o cualquier otra oración que contenga UTC), puede estar seguro de que su módulo pudo decodificar parte del mensaje de navegación.

Diferentes proveedores pueden enviar el primer ZDA en diferentes puntos, algunos después de la recepción de la primera subtrama 1 (que contiene el campo de número de semana), algunos solo después de aplicar las compensaciones UTC del almanaque. La subtrama 1 se envía cada 30 segundos, la subtrama 4 (que contiene compensaciones UTC) se envía cada 12 minutos.

Tenga en cuenta: incluso un módulo en mal estado puede decodificar parte del mensaje. En general, las pruebas con señales de segmento espacial en vivo no darán resultados reproducibles. Las razones son la constelación en constante cambio y las influencias ambientales (condiciones ionosféricas, humedad, etc.).

Si desea obtener resultados reproducibles, debe buscar un simulador GNSS de un solo canal. Un programa de prueba simple comenzaría con una señal fuerte para un bloqueo inicial, luego atenuaría la señal y registraría el nivel de RF en caso de pérdida de señal.