GNSS-antijammingantennes voor civiele UAV's en autonome systemen

Samenvatting

In stedelijke, industriële, energie-, energie-, haven- en andere complexe civiele elektromagnetische omgevingen kunnen GNSS-signalen worden beïnvloed door onbedoelde interferentie. Anti-jamming navigatieproducten voor legale civiele toepassingen kunnen systeemintegrators helpen bij het evalueren en verbeteren van de navigatiecontinuïteit, positioneringsbetrouwbaarheid en operationele stabiliteit.

GNSS-betrouwbaarheid is belangrijk bij civiele operaties

GNSS is een belangrijk onderdeel geworden van veel moderne civiele en commerciële systemen. UAV's, onbemande oppervlakteschepen, autonome voertuigen, landmeetapparatuur, logistieke platforms en industriële robots zijn vaak afhankelijk van satellietpositionering voor routeplanning, geofencing, retourfuncties, timing en geautomatiseerde operaties.

In de praktijk zijn GNSS-signalen relatief zwak wanneer ze de grond bereiken. Stedelijke gebouwen, industriële machines, hoogspanningsfaciliteiten, communicatieapparatuur, haveninfrastructuur en andere radiofrequentiebronnen kunnen complexe signaalomstandigheden creëren. Deze omstandigheden kunnen de beschikbaarheid, nauwkeurigheid of continuïteit van de positionering beïnvloeden.

Voor systeemintegrators en operators is het doel eenvoudig: betrouwbare navigatieprestaties behouden en de kans op onderbrekingen tijdens legale civiele en commerciële operaties verminderen.

Bronnen van verslechtering van het GNSS-signaal

De GNSS-prestaties kunnen worden beïnvloed door verschillende factoren in civiele operationele omgevingen:

• Onbedoelde radiofrequentie-emissies van industriële apparatuur, communicatiesystemen, vermogenselektronica of nabijgelegen infrastructuur

• Signaalreflecties veroorzaakt door gebouwen, bruggen, containers, kranen, terrein en andere grote constructies

• Tijdelijke signaalobstructie in dichtbevolkte stedelijke omgevingen, havens, mijnbouw-, bosbouw- of bouwomgevingen

• Signaalafwijkingen die van invloed zijn op het vermogen van de ontvanger om een ​​stabiele positionering of timing te handhaven

• Complexe multi-path-omstandigheden, waarbij gereflecteerde satellietsignalen de ontvanger vanuit verschillende richtingen bereiken

Deze factoren veroorzaken niet altijd een volledig verlies van de GNSS-service. Ze kunnen echter de stabiliteit van de positioneringsresultaten verminderen en de operationele onzekerheid vergroten. Dit is vooral belangrijk voor autonome systemen die afhankelijk zijn van GNSS als één element binnen een bredere navigatieoplossing.

Wat is een CRPA GNSS-antenne?

Een conventionele GNSS-antenne ontvangt normaal gesproken signalen van de hele werkband, met een beperkt vermogen om onderscheid te maken tussen signaalrichtingen.

Een Antenne met gecontroleerd ontvangstpatroon, algemeen bekend als een CRPA-antenne, maakt gebruik van meerdere antenne-elementen in combinatie met signaalverwerkingstechnologie. De array kan verschillen in signaalaankomstrichting, fase en amplitude over de elementen analyseren.

Deze architectuur kan het systeem helpen de verwerking van complexe signaalomstandigheden te verbeteren door ondersteuning van:

• Evaluatie van richtingssignalen

• Adaptieve ontvangstpatrooncontrole

• Verbeterde afwijzing van ongewenste radiofrequentie-energie

• Stabielere ontvangst van satellietnavigatiesignalen

• Betere continuïteit voor aangesloten GNSS-ontvangers en navigatiesystemen

Simpel gezegd: een GNSS-antenne met meerdere elementen biedt het navigatiesysteem meer informatie om de signaalkwaliteit te beoordelen dan een antenne met één element.

Voordelen voor systeemintegrators

Voor civiele en commerciële systeemintegrators kunnen anti-jamming en anti-spoofing GNSS-producten een betrouwbaardere navigatiearchitectuur ondersteunen.

Potentiële voordelen zijn onder meer:

• Verbeterde GNSS-continuïteit in drukke signaalomgevingen

• Stabielere positionering voor geautomatiseerde routeplanning en navigatiefuncties

• Betere ondersteuning voor sensorfusiesystemen die gebruikmaken van GNSS-, IMU-, odometrie-, vision- of andere navigatiesensoren

• Minder operationele verstoring veroorzaakt door lokale radiofrequentieomstandigheden

• Meer vertrouwen bij het evalueren van navigatieprestaties tijdens systeemintegratie en veldtesten

Het exacte resultaat hangt af van het platform, de antenne-installatie, de ontvangerconfiguratie, de gebruiksomgeving en het volledige ontwerp van het navigatiesysteem. De productselectie moet daarom gebaseerd zijn op een beoordeling van de specifieke toepassings- en integratievereisten.

Typische civiele en commerciële toepassingen

UAV- en drone-integratie

Commerciële UAV's worden gebruikt bij landmeetkunde, kartering, landbouwactiviteiten, infrastructuurinspectie, milieumonitoring, logistiek en industriële beoordeling. Stabiele GNSS-ontvangst ondersteunt routeplanning, geautomatiseerde vluchtfuncties, geotagging en herhaalbare gegevensverzameling.

Landmeetkunde en kartering

Landmeetkundige teams kunnen werken rond gebouwen, elektriciteitscentrales, bouwplaatsen, havens en uitdagend terrein. Betrouwbare GNSS-prestaties kunnen consistente positionering helpen ondersteunen voor het in kaart brengen, meten en verzamelen van geospatiale gegevens.

Maritieme navigatie en havenactiviteiten

Havens, kustfaciliteiten, schepen en autonome maritieme systemen kunnen opereren in de buurt van kranen, containers, communicatieapparatuur en dichte infrastructuur. De veerkracht van GNSS kan de continuïteit van de navigatie en het positiebewustzijn in deze omgevingen ondersteunen.

Industriële voertuigen en autonome systemen

Autonome grondvoertuigen, industriële robots, mijnbouwapparatuur en logistieke platforms kunnen profiteren van een stabiele GNSS-referentie wanneer ze samenwerken met andere navigatiesensoren. Een GNSS-antenne met meerdere elementen kan een betrouwbaardere positioneringsinvoer voor het totale systeem ondersteunen.

Energie- en infrastructuurinspectie

Inspectie van elektriciteitsleidingen, beoordeling van zonneparken, monitoring van pijpleidingen, nutsvoorzieningen en onderhoud van de infrastructuur vinden vaak plaats in de buurt van complexe elektrische en structurele omgevingen. Betrouwbare positionering kan de werkplanning, locatienauwkeurigheid en operationele consistentie helpen verbeteren.

Navifort GNSS-antenneoplossingen

Navifort levert GNSS-antenneoplossingen voor legale civiele en commerciële toepassingen. Het productassortiment omvat CRPA anti-jamming antennes met meerdere elementen en geïntegreerde anti-jamming en anti-spoofing GNSS-eenheden voor professionele platforms.

Afhankelijk van de productconfiguratie kunnen oplossingen het volgende ondersteunen:

• GNSS-ontvangst met meerdere constellaties, inclusief BDS, GPS, Galileo en andere ondersteunde systemen

• Compacte array-ontwerpen met meerdere elementen voor platforms met beperkte ruimte

• Integratie via RF-interfaces of digitale navigatie-uitvoerinterfaces

• Professionele platformintegratie voor UAV's, autonome systemen, maritieme toepassingen, landmeetapparatuur en infrastructuuroperaties

• Signaalverwerkingsondersteuning voor verbeterde navigatiecontinuïteit in complexe civiele signaalomgevingen

Gedetailleerde technische documentatie, interfacerichtlijnen en modelaanbevelingen zijn beschikbaar na een korte toepassingsbeoordeling.

Het selecteren van de juiste oplossing

De beste GNSS-antenneoplossing hangt af van de volledige systeemvereisten. Voordat systeemintegrators een model selecteren, moeten ze het volgende overwegen:

• Platformtype en installatieruimte

• Vereiste GNSS-constellaties en frequentiebanden

• Bestaande GNSS-ontvanger of vluchtbesturingsarchitectuur

• RF- of digitale integratiemethode

• Vereisten voor voeding en connectoren

• Omgevingsomstandigheden, inclusief temperatuur, trillingen en behuizingsvereisten

• Doelpositioneringsnauwkeurigheid en verwachtingen inzake navigatie-continuïteit

• Beoogde civiele of commerciële toepassing

Door deze informatie in de onderzoeksfase te verstrekken, kan het engineeringteam een ​​geschikte productconfiguratie- en integratieaanpak aanbevelen.

Neem contact op met CHREDSUN

Als u een legale civiele of commerciële UAV, een autonoom systeem, een maritiem platform, een landmeetoplossing of een industrieel navigatieproject ontwikkelt, kan CHREDSUN de initiële productselectie, integratiebesprekingen en beoordeling van de technische documentatie ondersteunen.

Neem contact op met het CHREDSUN-team en geef uw platformtype, beoogde toepassing, vereiste GNSS-configuratie, land of regio van bestemming en geschatte hoeveelheid door. Gedetailleerde documentatie kan vervolgens worden gedeeld voor de relevante beoordeling van civiele en commerciële aanvragen.