Antennes anti-brouillage GNSS pour drones civils et systèmes autonomes

Résumé

Dans les environnements urbains, industriels, énergétiques, électriques, portuaires et autres environnements électromagnétiques civils complexes, les signaux GNSS peuvent être affectés par des interférences involontaires. Les produits de navigation anti-brouillage destinés aux applications civiles licites peuvent aider les intégrateurs de systèmes à évaluer et à améliorer la continuité de la navigation, la fiabilité du positionnement et la stabilité opérationnelle.

La fiabilité du GNSS est importante dans les opérations civiles

Le GNSS est devenu un élément important de nombreux systèmes civils et commerciaux modernes. Les drones, les navires de surface sans pilote, les véhicules autonomes, les équipements de topographie, les plates-formes logistiques et les robots industriels dépendent souvent du positionnement par satellite pour la planification d'itinéraires, le géorepérage, les fonctions de retour, le chronométrage et les opérations automatisées.

En pratique, les signaux GNSS sont relativement faibles lorsqu’ils atteignent le sol. Les bâtiments urbains, les machines industrielles, les installations à haute tension, les équipements de communication, les infrastructures portuaires et autres sources de radiofréquences peuvent créer des conditions de signal complexes. Ces conditions peuvent affecter la disponibilité, la précision ou la continuité du positionnement.

Pour les intégrateurs de systèmes et les opérateurs, l’objectif est simple : maintenir des performances de navigation fiables et réduire les risques d’interruption lors d’opérations civiles et commerciales licites.

Sources de dégradation du signal GNSS

Les performances du GNSS peuvent être affectées par plusieurs facteurs dans les environnements d'exploitation civils :

• Émissions radiofréquences involontaires provenant d'équipements industriels, de systèmes de communication, d'électronique de puissance ou d'infrastructures à proximité

• Réflexions de signal causées par les bâtiments, ponts, conteneurs, grues, terrains et autres grandes structures

• Obstruction temporaire du signal dans des environnements urbains, portuaires, miniers, forestiers ou de construction denses

• Anomalies de signal qui affectent la capacité du récepteur à maintenir un positionnement ou un timing stable

• Conditions complexes de trajets multiples, dans lesquelles les signaux satellite réfléchis atteignent le récepteur depuis différentes directions

Ces facteurs n'entraînent pas toujours une perte totale du service GNSS. Cependant, ils peuvent réduire la stabilité des résultats de positionnement et augmenter l’incertitude opérationnelle. Ceci est particulièrement important pour les systèmes autonomes qui s’appuient sur le GNSS comme élément d’une solution de navigation plus large.

Qu'est-ce qu'une antenne GNSS CRPA ?

Une antenne GNSS conventionnelle reçoit normalement des signaux sur toute sa bande de fonctionnement avec une capacité limitée à différencier les directions des signaux.

Une antenne à motif de réception contrôlé, communément appelée antenne CRPA, utilise plusieurs éléments d'antenne ainsi qu'une technologie de traitement du signal. Le réseau peut analyser les différences de direction, de phase et d’amplitude d’arrivée du signal entre les éléments.

Cette architecture peut aider le système à améliorer sa gestion des conditions de signaux complexes en prenant en charge :

• Évaluation du signal directionnel

• Contrôle adaptatif du modèle de réception

• Rejet amélioré de l’énergie radiofréquence indésirable

• Réception plus stable des signaux de navigation par satellite

• Meilleure continuité pour les récepteurs GNSS et les systèmes de navigation connectés

En termes simples, une antenne GNSS multi-éléments fournit plus d'informations au système de navigation pour évaluer la qualité du signal qu'une antenne à élément unique.

Avantages pour les intégrateurs de systèmes

Pour les intégrateurs de systèmes civils et commerciaux, les produits GNSS anti-brouillage et anti-usurpation d'identité peuvent prendre en charge une architecture de navigation plus fiable.

Les avantages potentiels comprennent :

• Continuité GNSS améliorée dans les environnements de signaux encombrés

• Positionnement plus stable pour les fonctions automatisées de planification d'itinéraire et de navigation

• Meilleure prise en charge des systèmes de fusion de capteurs utilisant GNSS, IMU, odométrie, vision ou autres capteurs de navigation

• Réduction des perturbations opérationnelles causées par les conditions locales de radiofréquence

• Plus de confiance lors de l'évaluation des performances de navigation lors de l'intégration du système et des tests sur le terrain

Le résultat exact dépend de la plate-forme, de l'installation de l'antenne, de la configuration du récepteur, de l'environnement d'exploitation et de la conception complète du système de navigation. La sélection des produits doit donc être basée sur un examen des exigences spécifiques d'application et d'intégration.

Applications civiles et commerciales typiques

Intégration de drones et de drones

Les drones commerciaux sont utilisés dans les domaines de l'arpentage, de la cartographie, des opérations agricoles, de l'inspection des infrastructures, de la surveillance environnementale, de la logistique et de l'évaluation industrielle. La réception GNSS stable prend en charge la planification d'itinéraire, les fonctions de vol automatisées, la géolocalisation et la collecte de données répétables.

Arpentage et cartographie

Les équipes d'arpentage peuvent travailler autour de bâtiments, d'installations électriques, de chantiers de construction, de ports et de terrains difficiles. Des performances GNSS fiables peuvent aider à prendre en charge un positionnement cohérent pour la cartographie, la mesure et la collecte de données géospatiales.

Navigation maritime et opérations portuaires

Les ports, les installations côtières, les navires et les systèmes maritimes autonomes peuvent fonctionner à proximité de grues, de conteneurs, d'équipements de communication et d'infrastructures denses. La résilience GNSS peut soutenir la continuité de la navigation et la connaissance de la position dans ces environnements.

Véhicules industriels et systèmes autonomes

Les véhicules terrestres autonomes, les robots industriels, les équipements miniers et les plates-formes logistiques peuvent bénéficier d'une référence GNSS stable lorsqu'ils travaillent avec d'autres capteurs de navigation. Une antenne GNSS multi-éléments peut prendre en charge une entrée de positionnement plus fiable pour l'ensemble du système.

Inspection de l'énergie et des infrastructures

L'inspection des lignes électriques, l'évaluation des parcs solaires, la surveillance des pipelines, les opérations des services publics et la maintenance des infrastructures ont souvent lieu à proximité d'environnements électriques et structurels complexes. Un positionnement fiable peut contribuer à améliorer la planification du travail, la précision de la localisation et la cohérence opérationnelle.

Solutions d'antennes GNSS Navifort

Navifort fournit des solutions d'antennes GNSS pour les applications civiles et commerciales licites. La gamme de produits comprend des antennes anti-brouillage CRPA multi-éléments et des unités GNSS anti-brouillage et anti-usurpation intégrées pour les plates-formes professionnelles.

Selon la configuration du produit, les solutions peuvent prendre en charge :

• Réception GNSS multi-constellation, notamment BDS, GPS, Galileo et autres systèmes pris en charge

• Conceptions compactes de réseaux multi-éléments pour les plates-formes à espace limité

• Intégration via des interfaces RF ou des interfaces de sortie de navigation numérique

• Intégration de plateforme professionnelle pour les drones, les systèmes autonomes, les applications maritimes, les équipements de topographie et les opérations d'infrastructure

• Prise en charge du traitement du signal pour une meilleure continuité de navigation dans des environnements de signalisation civile complexes

Une documentation technique détaillée, des conseils d'interface et des recommandations de modèles sont disponibles après un bref examen de l'application.

Choisir la bonne solution

La meilleure solution d'antenne GNSS dépend des exigences complètes du système. Avant de sélectionner un modèle, les intégrateurs de systèmes doivent prendre en compte :

• Type de plate-forme et espace d'installation

• Constellations GNSS et bandes de fréquences requises

• Récepteur GNSS existant ou architecture de contrôle de vol existante

• Méthode d'intégration RF ou numérique

• Exigences en matière d'alimentation et de connecteurs

• Conditions environnementales, y compris les exigences en matière de température, de vibration et de boîtier

• Précision du positionnement de la cible et attentes en matière de continuité de navigation

• Application civile ou commerciale envisagée

La fourniture de ces informations au stade de la demande aide l’équipe d’ingénierie à recommander une configuration de produit et une approche d’intégration appropriées.

Contacter CHREDSUN

Si vous développez un drone civil ou commercial légal, un système autonome, une plate-forme maritime, une solution d'arpentage ou un projet de navigation industrielle, CHREDSUN peut prendre en charge la sélection initiale du produit, la discussion sur l'intégration et l'examen de la documentation technique.

Contactez l'équipe CHREDSUN avec votre type de plate-forme, l'application prévue, la configuration GNSS requise, le pays ou la région de destination et la quantité estimée. Une documentation détaillée peut ensuite être partagée pour l’examen des demandes civiles et commerciales pertinentes.