Таны GNSS дохио яагаад бүтэлгүйтдэг вэ, CRPA түгжрэлээс хамгаалах антенууд хэрхэн шийддэг вэ?

GNSS дохио нь сансраас 20,000 километрийн зайд гайхалтай аялдаг. Дэлхийд хүрэх үед тэд дулааны шуугианаас сул ирдэг. Энэхүү бие махбодийн хэт эмзэг байдал нь таны навигацийн системийг орон нутгийн RF-ийн хөндлөнгийн нөлөөнд бүрэн өртдөг. GNSS-ийг үгүйсгэсний үйл ажиллагааны үр дагавар нь чухал орчинд хүндээр туссан. Нислэгийн дундуур ниссэн нисэгчгүй нисэх онгоцны бүлэг нэн чухал буух үеэр зохицуулалтаа алддаг гэж төсөөлөөд үз дээ. Боомтын автоматжуулалтын системийн ноцтой тасалдал нь хүнд логистикийг саатуулж байгааг авч үзье. Дэд бүтцийн чухал сүлжээнүүд микросекундын цагийн синхрончлолоо алддаг талаар бодоорой. Та энэ хурц эмзэг байдлыг үл тоомсорлож болохгүй.

Энэ нийтлэл нь таны анхаарлыг хүчирхэг, идэвхтэй техник хангамжийн хамгаалалт руу шилжүүлэх болно. Бид Хяналттай хүлээн авах загварын антенны технологийн үнэлгээг заавал аюулгүй байдлын давхарга гэж үздэг. Энэ нь зөвхөн онолын шинэчлэл биш юм. Энэ нь өндөр эрсдэлтэй байршил тогтоох, навигаци, цаг хугацааны системийн үндсэн хэрэгцээ болдог. Та дохионы эвдрэлийн арын механикийг сурч, хэрэгжүүлэх боломжтой интеграцийн стратегийг олж мэдэх болно.

Гол арга хэмжээ

• Стандарт өндөр мэдрэмжтэй GNSS антеннууд нь орон нутгийн RF-ийн саатал болон хуурамчаар үйлдлээс бүтцийн хувьд хамгаалалтгүй байдаг.

• CRPA антенн нь парадигмыг идэвхгүй хүлээн авахаас идэвхтэй RF-ийн хамгаалалт руу шилжүүлж, олон элементийн массив болон микросекундын түвшний хоосон удирдлагыг ашиглана.

• зөв CRPA антеныг сонгохын тулд Түгжрэлийн эсрэг 'N-1' дарах дүрмийг SWaP (хэмжээ, жин, хүч) хатуу хязгаарлалттай тэнцвэржүүлэх шаардлагатай.

• CRPA-ийн хөрөнгө оруулалтыг баталгаажуулахын тулд өгөгдлийн хуудасны мэдэгдлээс гадна анекоген камер болон долгионы симуляцийн өгөгдөлд шилжих нарийн шалгалтын тогтолцоог шаарддаг.

GNSS-ийн бүтэлгүйтлийн физик: Яагаад стандарт антенууд хариуцлага хүлээдэг вэ?

Гол асуудал нь үндсэн физик болон дохионы ойролцоо байдлаас үүдэлтэй. Навигацийн хиймэл дагуулууд нь Дунд зэргийн дэлхийн тойрог замаас (MEO) дамжуулдаг. Тэдний сул дохио нь газрын хүлээн авагчид хүрэхээс өмнө нягт агаар мандлын интерференцийн давхаргуудаар дамждаг. Газар дээрх орон нутгийн саатуулагч нь ойрын давуу талтай. Бага чадалтай, батарейгаар ажилладаг саатуулагч ч гэсэн ирж буй GNSS өгөгдлөөс илүү хүчтэй дохиог дамжуулдаг. Түгжигч нь хиймэл дагуулын хууль ёсны дамжуулалтыг амархан устгадаг.

Та өөрийн платформд чиглэсэн хөндлөнгийн аюулын янз бүрийн төрлийг ойлгох ёстой. Хөндлөнгийн спектр нь эдгээр аюулыг хоёр үндсэн бүлэгт ангилдаг.

• Санаатай хөндлөнгийн оролцоо: Үүнд харгис хүчээр гацах, боловсронгуй хууран мэхлэх зэрэг орно. Түгжрэл нь үйлчилгээнээс бүрэн татгалзахын тулд асар их RF-ийн дуу чимээ үүсгэдэг. Хуурамчлах нь хуурамч дохиог цацах явдал юм. Эдгээр хуурамч дохионууд нь платформыг хулгайлахын тулд хүлээн авагчийн байршлын логикийг нууцаар удирддаг.

• Санамсаргүй хөндлөнгийн оролцоо: Энэ ангилалд дохио санамсаргүй тасалдсан байдаг. Нийтлэг эх сурвалжууд нь ойр орчмын электроникоос хамтлаг доторх эсвэл гаднах гармоник алдагдлыг агуулдаг. Тээврийн хэрэгслийн хяналтын самбарт залгагддаг иргэний хувийн нууцлалын төхөөрөмж (PPD) нь ихэвчлэн орон нутгийн хүчтэй дуу чимээг үүсгэдэг. Ойролцоох өндөр чадлын харилцаа холбооны дамжуулагчууд мөн GNSS давтамж руу урсдаг.

Стандарт антеннууд эдгээр сөрөг орчинд маш их бүтэлгүйтдэг. Үйлдвэрлэгчид ердийн GNSS антеннуудыг хамгийн их мэдрэмжтэй байлгах үүднээс зохион бүтээдэг. Тэд сансар огторгуйгаас өчүүхэн төдий шивнэхийг ч хүсдэг. Гэсэн хэдий ч энэхүү өндөр мэдрэмж нь RF-ийн идэвхтэй зөрчилдөөний үед чухал дутагдал болдог. Стандарт антен нь ирж буй бүх дуу чимээг ялгахгүйгээр өсгөдөг. Энэ нь хиймэл дагуулын өгөгдлийн хажуугаар түгжрэлийн дохиог нэмэгдүүлдэг. Энэ процесс нь дотоод өсгөгчийг хурдан дүүргэдэг. Хүлээн авагч бүрэн харалган болж, таны систем газрын зургаас унана.

CRPA антен хэрхэн ажилладаг вэ: Идэвхтэй задлах ба цацраг үүсгэх

Та зөвхөн идэвхгүй шүүлтүүр ашиглан идэвхтэй хөндлөнгийн оролцоог шийдэж чадахгүй. Танд ухаалаг техник хангамж хэрэгтэй. А CRPA антенн нь тусгай олон элементийн архитектураар дамжуулан энэхүү оюун ухааныг өгдөг. Дизайн нь гол төлөв гол лавлах элементийг агуулдаг. Олон бие даасан массивын элементүүд нь энэ үндсэн төвийг хүрээлдэг. Тусгай дохионы процессор нь тэдгээрийг бүгдийг нь холбодог.

Энэхүү архитектур нь идэвхтэй null жолоодлого гэж нэрлэгддэг дэвшилтэт алгоритмын механизм дээр тулгуурладаг. Процессор нь RF-ийн орчныг байнга хянаж байдаг. Хөндлөнгийн нөлөөлөлд өртөх үед алгоритм нь ирж буй дохионы далайц, үе шатыг динамикаар тохируулдаг. Энэ нь орон зайн сохор толбо үүсгэхийн тулд эдгээр хувьсагчдыг өөрчилдөг. Инженерүүд эдгээр сохор цэгүүдийг 'nulls' гэж нэрлэдэг. Систем эдгээр хоосон цэгүүдийг хөндлөнгийн хөндлөнгийн эх үүсвэр рүү шууд зааж өгдөг. Процессор нь саатуулагчийн дууг үр дүнтэй хаадаг. Хамгийн чухал нь хиймэл дагуулын чухал дохио хүлээн авах чадварыг нэгэн зэрэг хадгалахын сацуу энэ дуугүй байдалд хүрдэг.

Энэ технологийг ашиглахдаа 'N-1' дүрмийг ашиглан хамгаалалтын хязгаарыг тооцоолох ёстой. Салбарын стандартад нийцсэн энэхүү математик хязгаарлалт нь таныг хэр олон саатуулагчийг дарж болохыг зааж өгдөг.

1. Антенны массив дээрх физик элементүүдийн нийт тоог (N) тоол.

2. Энэ нийлбэрээс нэгийг хас.

3. Үр дүн нь антенны саармагжуулж чадах бие даасан хөндлөнгийн эх үүсвэрүүдийн онолын хамгийн их тоотой тэнцүү байна.

Жишээлбэл, стандарт 4 элементийн массив нь нэгэн зэрэг гурван хүртэлх саатуулагчийг математикийн хувьд дардаг. Илүү том 7 элемент бүхий массив нь зургаан тусдаа аюулыг зохицуулдаг. Та энэ дүрмийг урьдчилан таамаглаж буй аюул заналхийллийн орчинтой нийцүүлэх ёстой.

Үнэлгээний шалгуур: Таны платформд CRPA-ийн гацахаас хамгаалах антеннуудыг тодорхойлох

Та хамгийн том массивыг худалдаж авах боломжгүй. Хамгийн оновчтойг сонгох Түгжрэлээс хамгаалах CRPA антенууд нь хатуу тэнцвэржүүлэх үйлдлийг шаарддаг. Та хамгаалалтын чадавхийг платформын SWaP хязгаартай харьцуулах ёстой. SWaP нь Хэмжээ, Жин, Хүч гэсэн утгатай.

Аж үйлдвэр нь эдгээр хязгаарлалт дээр үндэслэн техник хангамжийг өөр өөр шатлалд хуваадаг.

Хэрэглээний түвшин	Массив төрөл	Ердийн жин	Үндсэн шинж чанарууд
Хөнгөн / UAV	4 элементийн массив	150-300 гр	Анхдагч аюулаас хамгаална. Ачааллын үр ашгийг хадгална. Арилжааны нисгэгчгүй онгоцны үйл ажиллагаа болон RTK зураглал хийхэд тохиромжтой.
Хүнд / Хамгаалалт	7-9+ элементийн массив	1000 гр-аас дээш	Дээд зэргийн SINR (Дохионы хөндлөнгийн оролцоо нэмэх дуу чимээний харьцаа) өгдөг. Илүү гүнзгий утга үүсгэдэг. Өндөр хүчин чадал, их хэмжээний физик ул мөр шаарддаг.

Физик хязгаарлалтаас гадна та олон зурвасын чадварыг үнэлэх ёстой. Орчин үеийн байршил нь олон одны ордыг нэгэн зэрэг түгжихийг шаарддаг. Та GPS L1/L2, Galileo E1, BeiDou B1-д зэрэг хандах шаардлагатай. Энэхүү олон зурвасын дэмжлэг нь өндөр нарийвчлалтай үйл ажиллагааны хувьд бүрэн тохиролцох боломжгүй юм. Хэрэв таны платформ бодит цагийн кинематик (RTK) дифференциал залруулгад тулгуурладаг бол нэг давтамжийн зурвасыг алдах нь таны сантиметрийн түвшний нарийвчлалыг сүйтгэдэг. Таны сонгосон тоног төхөөрөмж олон хамтлагийг нэгэн зэрэг хамгаалж байгаа эсэхийг шалгаарай.

Интеграцийн уян хатан байдал нь эцсийн үнэлгээний тулгуурыг бүрдүүлдэг. Гаралтын хяналтын шинж чанарыг үнэлэх. Шилдэг нэгжүүд нь тасралтгүй солих горимыг дэмждэг. Тэд танд 'хатуу тойрох' горим болон 'бүтэн гацахаас хамгаалах' горимын хооронд шилжих боломжийг олгоно. Hard bypass нь стандарт GNSS дамжуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ горим нь аюулгүй бүсэд ажиллах үед үнэ цэнэтэй батерейны хүчийг хэмнэдэг. Түгжрэлээс хамгаалах бүрэн горим нь таныг дайсагнасан RF-ийн нутаг дэвсгэрт нэвтрэх үед л хүнд боловсруулалтын алгоритмуудыг идэвхжүүлдэг.

Интеграцийн бодит байдал: Үрчлэх эрсдэл ба экосистемийн шаардлага

Энэ антенныг дийлдэшгүй мөнгөн сум гэж үзэх нь аюултай эндүүрэл юм. Энэ нь илүү өргөн экосистемийн зөвхөн нэг бүрэлдэхүүн хэсгийг төлөөлдөг. Та үүнийг хүчирхэг дижитал дохио боловсруулах (DSP) хүлээн авагчийн хажууд зөв нэгтгэх ёстой. Мөн арын дэвсгэр дээр ажиллаж байгаа хууран мэхлэлт илрүүлэх тусгай программ хангамжийг шаарддаг. Зөвхөн антенн дээр тулгуурлах нь аюулгүй байдлын жижиг цоорхойг үлдээдэг.

Төхөөрөмжийг инерцийн навигацийн систем (INS)-тай холбох нь платформыг бүрэн уян хатан болгодог. Нарийвчилсан хууран мэхлэх халдлага нь эхний RF шүүлтүүрийг хааяа алгасдаг. INS нь дотоод акселерометр болон гироскоп ашиглан платформын хөдөлгөөнийг хянадаг. Энэ нь гадны радио дохиог бүхэлд нь үл тоомсорлодог. Хэрэв GNSS хүлээн авагч нь байршилд гэнэтийн, бие махбодийн хувьд боломжгүй үсрэлтийг мэдээлвэл INS үүнийг тэмдэглэнэ. INS нь микросекундын өгөгдлийн цоорхойг саадгүй холбодог. Энэ нь RF-ийн орчин асар их эмх замбараагүй болоход чухал хоёрдогч үнэний эх үүсвэр болдог.

Хэрэгжүүлэх шилдэг туршлага:

• Хуурамчлах гажиг илрүүлэхийн тулд INS өгөгдлийг антенны гаралтын доод талд үргэлж нийлүүл.

• Орон зайн үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд массивыг тэгш, саадгүй газрын хавтгай дээр суурилуул.

• Идэвхтэй цацраг үүсгэх үед хүчдэлийн уналтаас сэргийлэхийн тулд суурилуулахын өмнө цахилгаан хангамжаа шалгана уу.

Та дулааны болон эрчим хүчний бодит байдлыг идэвхтэй удирдах ёстой. Тусгай зориулалтын цацраг үүсгэх боловсруулах төхөөрөмж нь секундэд сая сая тооцооллыг гүйцэтгэдэг. Энэхүү хүнд тооцоолол нь их хэмжээний дулааныг үүсгэдэг. Энэ нь мөн тасралтгүй эрчим хүчийг татдаг. Хэрэв та дулааны менежментийг үл тоомсорловол бодит хэрэгжүүлэх эрсдэлтэй тулгарна. UAV доторх хязгаарлагдмал орон зай энэ дулааныг хурдан барьж авдаг. Та хангалттай агаарын урсгал болон дулаан шингээлтийг төлөвлөх ёстой. Дулааны босгыг үл тоомсорлох нь процессорыг гацааж, түгжрэлээс хамгаалах үйл ажиллагааг шууд дордуулна.

Баталгаажуулалт ба туршилт: Байршуулахаас өмнө техник хангамжийг нотлох

Зөвхөн статик үзүүлэлтүүд дээр суурилсан чухал техник хангамжийг хэзээ ч бүү байрлуул. Мэдээллийн хуудасны нэхэмжлэл нь ихэвчлэн лабораторийн оновчтой нөхцлийг тусгасан байдаг. Тэд замбараагүй талбайн гүйцэтгэлд шууд орчуулах нь ховор. Та товхимолын хэмжүүрээр түгжрэлээс хамгаалах тоног төхөөрөмжийг үнэлэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд худалдан авалтын багт анхааруулах ёстой. Танд баталгаатай нотлох баримт хэрэгтэй.

Энэ салбар нь чадавхийг батлахын тулд бүтэцлэгдсэн үнэлгээний тогтолцоонд тулгуурладаг. Доорх хүснэгтэд эдгээр туршилтын үе шатуудыг тоймлон харуулав.

Туршилтын түвшин	Арга зүй	Үндсэн үнэ цэнэ	Хязгаарлалтууд
Туршилт хийсэн	Коаксиаль кабелиар дамжуулан дохиог процессор руу шууд оруулах.	Суурь алгоритмын шалгалт болон програм хангамжийн дибаг хийхэд маш сайн.	Физик антенны гүйцэтгэл болон орон зайн хувьсагчдыг бүрэн үл тоомсорлодог.
Anechoic танхим (OTA)	Битүүмжилсэн, RF шингээгч өрөөнд агаараар цацах.	Бүхэл бүтэн физик дэд систем болон бодит техник хангамжийн хариуг баталгаажуулдаг.	Өрөөний физик орон зай, суурилуулах асар их зардлаар хязгаарлагддаг.
Долгионы фронтын симуляци	Нарийн төвөгтэй ирэлтийн өнцгийг электрон төхөөрөмжид шууд загварчлах.	Өндөр динамик замнал болон зэрэгцээ өндөр хүчин чадалтай саатуулагчийг давтдаг.	Ашиглахын тулд фазын тохируулгын хэт нарийвчлал (±1 градус) шаардлагатай.

Wavefront симуляци нь ашиглалтын өмнөх туршилтын эцсийн алтан стандарт болдог. Энэ нь инженерүүдэд аймшигт хувилбаруудыг аюулгүйгээр дуурайх боломжийг олгодог. Тэд 130dB Jammer-to-Signal (J/S) харьцааг шахаж чаддаг. Тэд дуунаас хэтэрсэн хурдаар хөдөлж буй нэгэн зэрэг саатуулагчийг туршиж үзэх боломжтой. Энэхүү симуляци нь таны дроныг газраас хэзээ нэгэн цагт орхихоос өмнө алгоритмын стрессийн цэгүүдийг илчилдэг.

Эцэст нь, дагаж мөрдөх үндсэн үзүүлэлтүүдийн бодит байдлыг ойлгоорой. Борлуулагчид ихэвчлэн MIL-STD зэрэглэлийг ихээхэн сурталчилдаг. Та физикийн бат бөх байдлын хувьд MIL-STD-810H, цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцооны хувьд MIL-STD-461F-ийг харах болно. Эдгээр үнэлгээг заавал биелүүлэх доод хэмжээ гэж үзнэ. Тэд үндсэн орох тасалбарын үүрэг гүйцэтгэдэг. Эдгээр нь гүйцэтгэлийн үнэмлэхүй баталгаа биш юм. Бат бөх явах эд анги нь хамгийн сайн жолоодлогын алгоритмтай автоматаар тэнцэхгүй. Биеийн бат бөх байдлын гэрчилгээний зэрэгцээ симуляцийн өгөгдлийг шаардана уу.

Дүгнэлт

Өөрийн навигацийн системийг хамгаалахын тулд зориуд, мэдээлэлтэй техник хангамжийн сонголт хийх шаардлагатай. Таны жагсаалтын логик нь хатуу шийдвэрийн матрицыг дагаж мөрдөх ёстой. Нэгдүгээрт, хэт том нэгжүүдийг арилгахын тулд платформын SWaP төсвөө хянана. Хоёрдугаарт, N-1 дүрмийг ашиглан аюулын шаардлагатай тоог тооцно. Гуравдугаарт, албадлагын дор сантиметрийн түвшний нарийвчлалыг хадгалахын тулд нэгж олон зурвасын RTK боловсруулалтыг дэмждэг эсэхийг шалгана уу.

Бид хямд, хялбар хүртээмжтэй RF-ийг таслах хэрэгслүүдээр дүүрэн эрин үетэй тулгарч байна. GNSS-ийн идэвхгүй хүлээн авалт нь асар их, хүлээн зөвшөөрөгдөөгүй үйл ажиллагааны эрсдэлийг бий болгодог. Техник хангамжаа шинэчлэх нь автоматжуулсан платформуудын оршин тогтнох үндсэн шаардлага юм.

Дараагийн алхам болохын тулд ирээдүйн борлуулагчдыг идэвхтэй оролцоорой. Техникийн худалдан авагчдад долгионы фронтын симуляцийн тусгай тайланг хүсэхийг зөвлөж байна. Өөрийн байршуулах бүстэй холбоотой хээрийн туршилтын өгөгдлийг асуу. Өргөн цар хүрээтэй туршилтыг нэвтрүүлэхээс өмнө гүйцэтгэлийн нотолгоог шаардана.

Түгээмэл асуултууд

Асуулт: CRPA антен ба багалзуурын бөгжний стандарт антен хоёрын хооронд ямар ялгаа байдаг вэ?

Х: Багалзуурын цагираган антеннууд нь идэвхгүй физик дизайныг ашиглан олон замын тусгалыг багасгадаг. Тэдгээр нь газар руу үсрэх дохиог хаадаг төвлөрсөн металл цагирагтай байдаг. CRPA идэвхтэй үйл ажиллагаа явуулдаг. Тэд олон элементийн массивууд болон хүчирхэг процессоруудыг ашиглан сохор цэгүүдийг (цэг) идэвхтэй түгжрэлийн эх үүсвэр рүү шууд чиглүүлдэг.

Асуулт: CRPA антен нь GNSS хуурамчаар үйлдлийг зогсоож чадах уу?

Хариулт: Энэ нь түгжрэлийг дарах чадвар сайтай боловч орон зайн хуурамчаар үйлдэх нь илүү олон давхарга шаарддаг. Хуурамч залилан мэхлэх үйлдлийг сайжруулахын тулд антеныг хүлээн авагчийн түвшний криптографийн шалгалт, INS мэдээллийн нэгдсэн системтэй хамт ажиллуулах шаардлагатай. Массив нь хууран мэхлэх өнцгийг тусгаарлахад тусалдаг бол INS нь биеийн хөдөлгөөний өгөгдлийг баталгаажуулдаг.

А: 4 элементийн CRPA нь арилжааны UAV-д хангалттай юу?

Х: Тийм ээ. 4 элементийн массив нь арилжааны нисгэгчгүй онгоцны хувьд SWaP-ийн оновчтой тэнцвэрийг санал болгодог. Энэ нь нэгэн зэрэг гурван хүртэлх саатуулагчийг амжилттай саармагжуулдаг. Энэхүү хүчин чадал нь платформыг газрын нийтлэг аюулаас үр дүнтэй хамгаалж, чухал ачааны хүчин чадал, нислэгийн хугацааг хадгалдаг.