GOOSE – GNSS-Empfänger mit offener Softwareschnittstelle

»GOOSE« öffnet den GNSS-Empfängermarkt

Das Satellitennavigationssystem Galileo wird das erste nicht-militärisch-kontrollierte System sein, welches dem Nutzer bald zur Verfügung steht. Es ist das System mit den meisten zivil nutzbaren Satelliten, die drei zivile Signale gleichzeitig abstrahlen. Die Kombination aktuell und zukünftig verfügbarer Satellitensysteme (GPS, GLONASS, Galileo) verbessert durch eine erhöhte Anzahl von Satelliten die Geometrie und Sichtbarkeit auch in schwieriger Umgebung.

Im Projekt »GOOSE« (GNSS-Empfänger mit offener Software-Schnittstelle) entstehen Entwicklungsplattformen, die Zugang zu relevanten Rohdaten liefern, um eigene, kundenspezifische Applikationen zu ermöglichen – von der Idee bis hin zum fertigen Produkt.

Zentrale Vorteile

Verbesserter Entwicklungsprozess für GNSS-Empfänger-Firmware: eine Plattform für die komplette Entwicklungskette

Anwendungsspezifische Software kann im Empfänger integriert werden

Zugang zu allen relevanten Rohdaten (white-box Ansatz) – für eine verbesserte Positionslösung

Ermöglicht Sensordatenfusion, u.a. ultratightly coupled

Hochgenaue Positionierung in Echtzeit mit hoher Updaterate

 

»GOOSE« ist ein Gemeinschaftsprojekt des Fraunhofer IIS mit:

   

Projektträger: Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)

Gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (Förderkennzeichen 50NA1402)

Projektlaufzeit: 01.01.2014 - 31.12.2015

Technische Details

© Foto Fraunhofer IIS

a) Hardware-Plattform mit PC-Software; b) eingebettete Hardware und Software; c) Hardware und Software in Antenne integriert (Smart-Antenne)

»GOOSE« bietet Entwicklern und Algorithmik-Experten Zugang zu verschiedenen Rohdaten, die für den Aufbau eigener, kundenspezifischer Empfängersoftware notwendig sind. Dabei gibt es keinen Bruch innerhalb der Entwicklungskette: Es kann durchgängig die gleiche Plattform genutzt werden.

»GOOSE« fördert GNSS-Entwicklungen

Das Ziel der geplanten Arbeiten ist eine geschlossene Entwicklungskette für professionelle GNSS-Empfänger-Software. Damit wird das Verfahren, die Firmware für einen präzisen GNSS-Empfänger zu entwickeln, verbessert. Die Anwendung, in der die hochgenaue Positionslösung zum Einsatz kommen soll, kann schon auf dem Empfänger selbst integriert werden. Außerdem wird eine »Smart-Antenne«, eine Kombination aus GNSS-Empfänger und präziser Antenne, mit derselben Architektur als Prototyp eines präzisen Empfängers entwickelt.

  • a) Test verschiedener Positionslösungen oder Algorithmen auf dem PC-Prozessor
  • b) Übertragung auf den eingebetteten Prozessor der GNSS-Hardwareplattform
  • c) Feldtests mit der prototypischen Smart-Antenne

Des Weiteren soll für die Entwicklungsplattform und die »Smart-Antenne« eine offene Softwareschnittstelle entstehen, mit der Software-Entwicklern eigene Software für beide Empfänger schreiben können. An Software-Beispielen soll anschließend gezeigt werden, wie die Schnittstelle verwendet werden kann, um eine Positions- oder RTK-Lösung zu berechnen und damit auch die Performanz des Empfängers zu evaluieren.

Ebenen der »GOOSE« Empfängerarchitektur: Jedes Modul der Anwendungsebene (APP) kann adaptiert werden. Die Schnittstelle ist offen. Der Hardware Abstraction Layer (HAL) bietet die gleiche Schnittstelle auf allen Plattformen. Die Hardware-Module (HW) beschleunigen die Entwicklung von GNSS-Algorithmen.

 

»GOOSE« schafft die Grundlage für neue Anwendungen im Bereich Satellitennavigation

Die Kombination aktuell und zukünftig verfügbarer Satellitensysteme (GPS, GLONASS, Galileo) verbessert durch eine erhöhte Anzahl von Satelliten die Geometrie und Sichtbarkeit auch in schwieriger Umgebung. In »GOOSE« entstehen hierfür Plattformen, die Entwickler und Algorithmik-Experten zum Aufbau neuer Methoden und Applikationen nutzen können, u.a. in den folgenden Bereichen:

  • Bauwirtschaft
  • Land- und Forstwirtschaft
  • Vermessungswesen
  • Tagebau
  • Schifffahrt
  • Luftfahrt
  • Logistik
  • Automobilindustrie
  • Maschinensteuerung

Technische Ergebnisse am Ende des Projekts

  • 20 Entwicklungsplattformen für GNSS -Empfänger
  • 20 Smart-Antennen (Prototypen)
  • Offene Softwareschnittstelle (Application Programming Interface, API)
  • Anwendungsbeispiel für eine Positions-/RTK-Lösung

Wege der Kooperation

Nach Abschluss des Projekts suchen wir Partner für

  • Kundenspezifische Hardware-Architektur
  • Anwendungsbezogenes Re-Design und Sensoranpassung
  • Kundenspezifische Algorithmik und Systemsoftware
  • Produktentwicklung
  • Integration der Stromversorgung und Ladeelektronik
  • EMV-Anpassungen und Prüfung
  • Produktionstests
  • Integration eines  Kommunikationsmoduls
  • Gehäusefertigung
  • Inbetriebnahme und Test von Produktprototypen
 

Weitere Informationen und Download