CRPA アンチジャミング アンテナ: UAV、自動運転車、重要インフラを信号干渉から保護

今日の都市、空、道路では、小型 UAV や自律型ロボットからコネクテッド ビークルや重要なインフラに至るまで、GNSS があらゆる場所に存在しています。しかし、スペクトルがより混雑し、意図的または非意図的な干渉が増加するにつれて、通常の GNSS アンテナでは安定した測位とナビゲーションを保証できなくなります。

この課題に対処するために、CRPA (制御受信パターン アンテナ) アンチジャミング技術は、信頼性の高い GNSS に依存する民間システムおよび産業システムの重要な構成要素として急速に普及しつつあります。 CRPA アンテナは、全方向から信号を受動的に受信するのではなく、複数の要素と高度な空間処理を使用して、干渉源を抑制しながら衛星を「受信」します。

GNSS 依存システムがますます危険にさらされている理由

民間 UAV、自律走行車、測量機器、通信基地局は、多くの場合、次のような複雑な RF 環境で動作します。

• 強力なマルチパスとローカル送信機を備えた都市部の峡谷

• 広帯域ノイズと衝撃的干渉のある産業現場

• 低コストのジャマーやリピータが誤ってまたは意図的に使用される可能性があるエリア

このようなシナリオでは、標準の単一素子 GNSS アンテナ (FRPA) には、有用な衛星信号とさまざまな方向から来る干渉とを区別する方法がありません。干渉対信号の比が特定のしきい値を超えると、受信機はロックを失ったり、ドリフトしたり、さらには間違った位置を出力したりする可能性があります。

CRPA アンチジャミング アンテナの仕組み

CRPA アンテナ アレイは、特定の幾何学形状 (たとえば、4、8、または 16 個の素子) に配置された複数の GNSS アンテナ要素で構成されます。各要素は、わずかに異なるバージョンの GNSS および干渉信号を受信します。デジタル ビームフォーミングとヌル ステアリング アルゴリズムを通じて、システムは次のことが可能になります。

• 対象の衛星に向けて「ビーム」を形成する

• 干渉源の方向に「ヌル」（深い減衰）を配置します。

• 複数の妨害波が存在する場合でも、高い信号対干渉比を維持します。

実際的には、これは、従来のアンテナがすでに見えなくなっている環境でも受信機が動作し続けることを意味します。たとえば、現行世代の CRPA アンテナは、モデルと構成に応じて、単一の広帯域干渉源に対して最大 110 dB、3 つの干渉源に対して約 95 dB の抑制を達成できます。

民間の UAV、車両、インフラストラクチャ向けに設計

現代の民間および産業用プラットフォームには、サイズ、重量、出力、統合に関して厳しい要件があります。これらのニーズを満たすために、当社の CRPA アンチジャミング アンテナ ファミリは以下を提供します。

1. 複数の配列サイズと要素数

• 小型 UAV およびスペースに制約のあるデバイス向けのコンパクトな 4 要素モデル (50 mm / 65 mm)

• より要求の厳しい干渉環境および大規模プラットフォーム向けの 8 要素および 16 要素アレイ

2.幅広いGNSSサポート

• GPS L1、BeiDou B1、Galileo E1 を標準装備

• モデルに応じて、GLONASS G1 および L1+L2 または L1+L5 などのデュアルバンド構成のオプションのサポート

3. 民間グレードの環境堅牢性

• 標準動作温度 -40 °C ～ +65/70 °C

• IP65以上の保護等級、必要に応じてIP67/IP68のオプションあり

同時に、コンパクトな 4 要素モデルの重量は通常 200 g 未満で、消費電力は 9 ～ 36 V DC で 6 W 以下であり、これはバッテリー駆動の UAV やモバイル ロボットにとって特に重要です。

オールインワンユニットと柔軟なシステム統合

アーキテクチャに応じて、CRPA ソリューションは主に 2 つの方法で使用できます。

1. CRPA アンテナ アレイ + 独自の GNSS 受信機

• アンチジャミングアンテナは、増幅と空間フィルタリング後に RF 信号 (通常 -55 ～ -70 dBm、50 Ω、VSWR ≤2.0) を出力します。

• その後、GNSS 受信機がベースバンド処理と測位を実行します。

2. 受信機を内蔵した統合型アンチジャミングユニット

• このユニットには、CRPA アレイ、耐ジャミング処理モジュール、GNSS 受信機が 1 つのコンパクトな筐体に収められています。

• RS-232 / RS-422 および NMEA-0183 などの一般的なインターフェイスを介して、位置 / 速度 / 時間 (PVT) データを直接出力できます。

この柔軟性により、民間システム インテグレーターは、既存の設計への最小限の変更 (RF レベルの統合) か、PVT 出力を使用したよりプラグ アンド プレイのアプローチのいずれかを選択できます。

CRPA が違いを生む民事用途

民間および産業の顧客からの強い需要が見られる典型的な使用例は次のとおりです。

• 検査、地図作成、物流、環境モニタリング用の UAV

• 密集した都市部で走行する自動運転車とコネクテッド車両

• 工場、港湾、鉱山環境におけるロボットプラットフォーム

• 基地局、タイミングノード、監視システムなどの重要なインフラストラクチャ

これらすべてのシナリオにおいて、干渉下で信頼性の高い GNSS を維持することは、単に「あれば便利」というだけではなく、安全性、法規制への準拠、サービス品質にとって不可欠です。

現在のプロジェクトで GNSS ドロップアウト、原因不明の測位ジャンプ、またはローカル干渉の影響を受け始めている場合は、CRPA ベースの耐ジャミング アンテナを検討する適切な時期かもしれません。私たちのチームは、お客様の特定の使用例について喜んで話し合い、適切な 4 要素、8 要素、または 16 要素のソリューションを推奨します。