Antény proti rušení GNSS pro civilní UAV a autonomní systémy

Shrnutí

V městských, průmyslových, energetických, energetických, přístavních a dalších složitých civilních elektromagnetických prostředích mohou být signály GNSS ovlivněny neúmyslným rušením. Navigační produkty proti rušení pro zákonné civilní aplikace mohou pomoci systémovým integrátorům vyhodnotit a zlepšit kontinuitu navigace, spolehlivost určování polohy a provozní stabilitu.

Spolehlivost GNSS je v civilním provozu důležitá

GNSS se stal důležitou součástí mnoha moderních civilních a komerčních systémů. UAV, bezpilotní povrchová plavidla, autonomní vozidla, průzkumná zařízení, logistické platformy a průmyslové roboty často závisí na satelitním určování polohy pro plánování trasy, geofencing, návratové funkce, načasování a automatizované operace.

V praxi jsou signály GNSS při dosažení země relativně slabé. Městské budovy, průmyslové stroje, vysokonapěťová zařízení, komunikační zařízení, přístavní infrastruktura a další vysokofrekvenční zdroje mohou vytvářet složité signálové podmínky. Tyto podmínky mohou ovlivnit dostupnost, přesnost nebo kontinuitu určování polohy.

Pro systémové integrátory a operátory je cíl jasný: udržet spolehlivý navigační výkon a snížit možnost přerušení během zákonných civilních a obchodních operací.

Zdroje degradace signálu GNSS

Výkon GNSS může být v civilních provozních prostředích ovlivněn několika faktory:

• Neúmyslné vysokofrekvenční emise z průmyslových zařízení, komunikačních systémů, výkonové elektroniky nebo blízké infrastruktury

• Odrazy signálu způsobené budovami, mosty, kontejnery, jeřáby, terénem a jinými velkými stavbami

• Dočasné rušení signálu v hustém městském, přístavním, těžebním, lesním nebo stavebním prostředí

• Anomálie signálu, které ovlivňují schopnost přijímače udržovat stabilní polohu nebo časování

• Komplexní vícecestné podmínky, kdy odražené satelitní signály dosahují přijímače z různých směrů

Tyto faktory ne vždy způsobí úplnou ztrátu služby GNSS. Mohou však snížit stabilitu výsledků polohování a zvýšit provozní nejistotu. To je zvláště důležité pro autonomní systémy, které spoléhají na GNSS jako na jeden prvek v rámci širšího navigačního řešení.

Co je CRPA GNSS anténa?

Konvenční GNSS anténa normálně přijímá signály z celého svého provozního pásma s omezenou schopností rozlišovat mezi směry signálu.

Anténa s řízeným přijímacím vzorem, běžně známá jako CRPA anténa, využívá více anténních prvků spolu s technologií zpracování signálu. Pole může analyzovat rozdíly ve směru příchodu signálu, fázi a amplitudě mezi prvky.

Tato architektura může pomoci systému zlepšit zpracování komplexních signálových podmínek podporou:

• Vyhodnocení směrového signálu

• Adaptivní řízení vzoru příjmu

• Vylepšené potlačení nežádoucí radiofrekvenční energie

• Stabilnější příjem signálů satelitní navigace

• Lepší kontinuita pro připojené GNSS přijímače a navigační systémy

Jednoduše řečeno, víceprvková GNSS anténa poskytuje navigačnímu systému více informací pro posouzení kvality signálu než jednoprvková anténa.

Výhody pro systémové integrátory

Pro civilní a komerční systémové integrátory mohou produkty GNSS proti rušení a spoofingu podporovat spolehlivější navigační architekturu.

Mezi potenciální výhody patří:

• Vylepšená kontinuita GNSS v prostředí s přetíženým signálem

• Stabilnější umístění pro automatické plánování trasy a navigační funkce

• Lepší podpora pro senzorově-fúzní systémy využívající GNSS, IMU, odometrie, vidění nebo jiné navigační senzory

• Snížené provozní narušení způsobené místními vysokofrekvenčními podmínkami

• Větší jistota při hodnocení výkonu navigace během systémové integrace a testování v terénu

Přesný výsledek závisí na platformě, instalaci antény, konfiguraci přijímače, provozním prostředí a kompletním návrhu navigačního systému. Výběr produktu by proto měl být založen na přezkoumání specifických požadavků na aplikaci a integraci.

Typické civilní a komerční aplikace

Integrace UAV a dronů

Komerční bezpilotní prostředky se používají při průzkumu, mapování, zemědělských operacích, kontrole infrastruktury, monitorování životního prostředí, logistice a průmyslovém hodnocení. Stabilní příjem GNSS podporuje plánování trasy, automatické letové funkce, geotagging a opakovatelný sběr dat.

Zeměměřictví a mapování

Zeměměřické týmy mohou pracovat v okolí budov, energetických zařízení, stavenišť, přístavů a ​​náročného terénu. Spolehlivý výkon GNSS může pomoci podporovat konzistentní určování polohy pro mapování, měření a sběr geoprostorových dat.

Námořní navigace a provoz přístavů

Přístavy, pobřežní zařízení, plavidla a autonomní námořní systémy mohou fungovat v blízkosti jeřábů, kontejnerů, komunikačních zařízení a husté infrastruktury. Odolnost GNSS může podporovat kontinuitu navigace a povědomí o poloze v těchto prostředích.

Průmyslová vozidla a autonomní systémy

Autonomní pozemní vozidla, průmysloví roboti, těžební zařízení a logistické platformy mohou těžit ze stabilní reference GNSS při spolupráci s dalšími navigačními senzory. Víceprvková GNSS anténa může podporovat spolehlivější polohovací vstup pro celý systém.

Energetická a infrastrukturní inspekce

Kontrola elektrického vedení, hodnocení solárních farem, monitorování potrubí, provoz veřejných služeb a údržba infrastruktury často probíhají v blízkosti složitých elektrických a strukturálních prostředí. Spolehlivé určování polohy může pomoci zlepšit plánování práce, přesnost umístění a provozní konzistenci.

Anténní řešení Navifort GNSS

Navifort poskytuje anténní řešení GNSS pro zákonné civilní a komerční aplikace. Produktová řada zahrnuje víceprvkové CRPA antény proti rušení a integrované GNSS jednotky proti rušení a spoofingu pro profesionální platformy.

V závislosti na konfiguraci produktu mohou řešení podporovat:

• Multikonstelační příjem GNSS, včetně BDS, GPS, Galileo a dalších podporovaných systémů

• Kompaktní návrhy víceprvkových polí pro platformy s omezeným prostorem

• Integrace prostřednictvím RF rozhraní nebo digitálních navigačních-výstupních rozhraní

• Profesionální integrace platforem pro UAV, autonomní systémy, námořní aplikace, geodetické vybavení a infrastrukturní operace

• Podpora zpracování signálu pro zlepšenou kontinuitu navigace ve složitých civilních signálních prostředích

Podrobná technická dokumentace, pokyny k rozhraní a doporučení modelu jsou k dispozici po krátké kontrole aplikace.

Výběr správného řešení

Nejlepší řešení antény GNSS závisí na požadavcích celého systému. Před výběrem modelu by měli systémoví integrátoři zvážit:

• Typ platformy a instalační prostor

• Požadované GNSS konstelace a frekvenční pásma

• Stávající GNSS přijímač nebo architektura řízení letu

• RF nebo metoda digitální integrace

• Požadavky na napájení a konektor

• Podmínky prostředí, včetně požadavků na teplotu, vibrace a kryt

• Cílová přesnost určování polohy a očekávání kontinuity navigace

• Zamýšlená občanskoprávní nebo obchodní aplikace

Poskytnutí těchto informací ve fázi dotazu pomůže technickému týmu doporučit vhodnou konfiguraci produktu a integrační přístup.

Kontaktujte CHREDSUN

Pokud vyvíjíte zákonný civilní nebo komerční UAV, autonomní systém, námořní platformu, geodetické řešení nebo projekt průmyslové navigace, CHREDSUN může podpořit počáteční výběr produktu, diskusi o integraci a kontrolu technické dokumentace.

Kontaktujte tým CHREDSUN s typem vaší platformy, zamýšlenou aplikací, požadovanou konfigurací GNSS, cílovou zemí nebo regionem a odhadovaným množstvím. Podrobná dokumentace pak může být sdílena za účelem přezkoumání příslušné občanské a obchodní žádosti.