Antenas antiinterferencias GNSS para vehículos aéreos no tripulados civiles y sistemas autónomos

Resumen

En entornos urbanos, industriales, energéticos, portuarios y otros entornos electromagnéticos civiles complejos, las señales GNSS pueden verse afectadas por interferencias no intencionadas. Los productos de navegación antiinterferencias para aplicaciones civiles legales pueden ayudar a los integradores de sistemas a evaluar y mejorar la continuidad de la navegación, la confiabilidad del posicionamiento y la estabilidad operativa.

La confiabilidad del GNSS es importante en las operaciones civiles

El GNSS se ha convertido en una parte importante de muchos sistemas civiles y comerciales modernos. Los vehículos aéreos no tripulados, los buques de superficie no tripulados, los vehículos autónomos, los equipos topográficos, las plataformas logísticas y los robots industriales a menudo dependen del posicionamiento por satélite para la planificación de rutas, geocercas, funciones de retorno, cronometraje y operaciones automatizadas.

En la práctica, las señales GNSS son relativamente débiles cuando llegan a tierra. Los edificios urbanos, la maquinaria industrial, las instalaciones de alto voltaje, los equipos de comunicación, la infraestructura portuaria y otras fuentes de radiofrecuencia pueden crear condiciones de señal complejas. Estas condiciones pueden afectar la disponibilidad, precisión o continuidad del posicionamiento.

Para los integradores y operadores de sistemas, el objetivo es sencillo: mantener un rendimiento de navegación confiable y reducir la posibilidad de interrupción durante operaciones civiles y comerciales legales.

Fuentes de degradación de la señal GNSS

El rendimiento del GNSS puede verse afectado por varios factores en entornos operativos civiles:

• Emisiones involuntarias de radiofrecuencia procedentes de equipos industriales, sistemas de comunicaciones, electrónica de potencia o infraestructuras cercanas.

• Reflejos de señales causados ​​por edificios, puentes, contenedores, grúas, terreno y otras estructuras grandes.

• Obstrucción temporal de señales en entornos urbanos densos, portuarios, mineros, forestales o de construcción.

• Anomalías de señal que afectan la capacidad del receptor para mantener un posicionamiento o sincronización estable

• Condiciones complejas de trayectorias múltiples, donde las señales de satélite reflejadas llegan al receptor desde diferentes direcciones

Estos factores no siempre causan una pérdida total del servicio GNSS. Sin embargo, pueden reducir la estabilidad de los resultados de posicionamiento y aumentar la incertidumbre operativa. Esto es particularmente importante para los sistemas autónomos que dependen del GNSS como un elemento dentro de una solución de navegación más amplia.

¿Qué es una antena CRPA GNSS?

Una antena GNSS convencional normalmente recibe señales de toda su banda operativa con una capacidad limitada para diferenciar entre direcciones de señal.

Una antena de patrón de recepción controlada, comúnmente conocida como antena CRPA, utiliza múltiples elementos de antena junto con tecnología de procesamiento de señales. La matriz puede analizar las diferencias en la dirección de llegada de la señal, la fase y la amplitud entre los elementos.

Esta arquitectura puede ayudar al sistema a mejorar su manejo de condiciones de señales complejas al admitir:

• Evaluación de señales direccionales

• Control adaptativo del patrón de recepción

• Rechazo mejorado de energía de radiofrecuencia no deseada.

• Recepción más estable de señales de navegación por satélite

• Mejor continuidad para los receptores GNSS y los sistemas de navegación conectados

En términos simples, una antena GNSS de elementos múltiples proporciona más información para que el sistema de navegación evalúe la calidad de la señal que una antena de un solo elemento.

Beneficios para los integradores de sistemas

Para los integradores de sistemas civiles y comerciales, los productos GNSS antiinterferencias y suplantación de identidad pueden respaldar una arquitectura de navegación más confiable.

Los beneficios potenciales incluyen:

• Continuidad GNSS mejorada en entornos de señales congestionadas

• Posicionamiento más estable para funciones de navegación y planificación de rutas automatizadas

• Mejor soporte para sistemas de fusión de sensores que utilizan GNSS, IMU, odometría, visión u otros sensores de navegación.

• Reducción de las interrupciones operativas causadas por las condiciones locales de radiofrecuencia.

• Más confianza al evaluar el rendimiento de la navegación durante la integración del sistema y las pruebas de campo

El resultado exacto depende de la plataforma, la instalación de la antena, la configuración del receptor, el entorno operativo y el diseño completo del sistema de navegación. Por lo tanto, la selección de productos debe basarse en una revisión de la aplicación específica y los requisitos de integración.

Aplicaciones civiles y comerciales típicas

Integración de vehículos aéreos no tripulados y drones

Los UAV comerciales se utilizan en topografía, cartografía, operaciones agrícolas, inspección de infraestructura, monitoreo ambiental, logística y evaluación industrial. La recepción GNSS estable admite la planificación de rutas, funciones de vuelo automatizadas, geoetiquetado y recopilación de datos repetibles.

Topografía y cartografía

Los equipos de topografía pueden trabajar alrededor de edificios, instalaciones eléctricas, sitios de construcción, puertos y terrenos desafiantes. El rendimiento confiable de GNSS puede ayudar a respaldar un posicionamiento consistente para mapeo, medición y recopilación de datos geoespaciales.

Navegación Marítima y Operaciones Portuarias

Los puertos, las instalaciones costeras, los buques y los sistemas marítimos autónomos pueden operar cerca de grúas, contenedores, equipos de comunicaciones e infraestructura densa. La resiliencia de los GNSS puede respaldar la continuidad de la navegación y el conocimiento de la posición en estos entornos.

Vehículos Industriales y Sistemas Autónomos

Los vehículos terrestres autónomos, los robots industriales, los equipos de minería y las plataformas logísticas pueden beneficiarse de una referencia GNSS estable cuando trabajan junto con otros sensores de navegación. Una antena GNSS de elementos múltiples puede admitir entradas de posicionamiento más confiables para todo el sistema.

Inspección de Energía e Infraestructura

La inspección de líneas eléctricas, la evaluación de parques solares, el monitoreo de tuberías, las operaciones de servicios públicos y el mantenimiento de infraestructura a menudo se llevan a cabo cerca de entornos eléctricos y estructurales complejos. El posicionamiento confiable puede ayudar a mejorar la planificación del trabajo, la precisión de la ubicación y la coherencia operativa.

Soluciones de antena GNSS Navifort

Navifort proporciona soluciones de antenas GNSS para aplicaciones civiles y comerciales legales. La gama de productos incluye antenas antiinterferencias CRPA de elementos múltiples y unidades GNSS integradas antiinterferencias y antispoofing para plataformas profesionales.

Según la configuración del producto, las soluciones pueden admitir:

• Recepción GNSS de constelaciones múltiples, incluidos BDS, GPS, Galileo y otros sistemas compatibles

• Diseños compactos de conjuntos de elementos múltiples para plataformas con espacio limitado

• Integración a través de interfaces RF o interfaces de salida de navegación digital

• Integración de plataformas profesionales para vehículos aéreos no tripulados, sistemas autónomos, aplicaciones marítimas, equipos topográficos y operaciones de infraestructura.

• Soporte de procesamiento de señales para mejorar la continuidad de la navegación en entornos complejos de señales civiles

La documentación técnica detallada, la guía de interfaz y las recomendaciones de modelos están disponibles después de una breve revisión de la aplicación.

Seleccionar la solución adecuada

La mejor solución de antena GNSS depende de los requisitos completos del sistema. Antes de seleccionar un modelo, los integradores de sistemas deben considerar:

• Tipo de plataforma y espacio de instalación.

• Constelaciones GNSS y bandas de frecuencia requeridas

• Receptor GNSS existente o arquitectura de control de vuelo

• Método de integración digital o RF

• Requisitos de fuente de alimentación y conector

• Condiciones ambientales, incluida la temperatura, la vibración y los requisitos del recinto.

• Precisión del posicionamiento del objetivo y expectativas de continuidad de la navegación

• Aplicación civil o mercantil prevista

Proporcionar esta información en la etapa de consulta ayuda al equipo de ingeniería a recomendar un enfoque de integración y configuración del producto adecuado.

Contacto CHREDSUN

Si está desarrollando un UAV civil o comercial, un sistema autónomo, una plataforma marítima, una solución topográfica o un proyecto de navegación industrial legal, CHREDSUN puede respaldar la selección inicial de productos, la discusión de integración y la revisión de la documentación técnica.

Póngase en contacto con el equipo de CHREDSUN con su tipo de plataforma, aplicación prevista, configuración GNSS requerida, país o región de destino y cantidad estimada. Luego se puede compartir la documentación detallada para la revisión de la solicitud civil y comercial correspondiente.