Antény proti rušeniu GNSS pre civilné UAV a autonómne systémy

Zhrnutie

V mestských, priemyselných, energetických, energetických, prístavných a iných zložitých civilných elektromagnetických prostrediach môžu byť signály GNSS ovplyvnené neúmyselným rušením. Navigačné produkty proti rušeniu pre zákonné civilné aplikácie môžu pomôcť systémovým integrátorom vyhodnotiť a zlepšiť kontinuitu navigácie, spoľahlivosť určovania polohy a prevádzkovú stabilitu.

Spoľahlivosť GNSS je dôležitá v civilnej prevádzke

GNSS sa stal dôležitou súčasťou mnohých moderných civilných a obchodných systémov. UAV, bezpilotné povrchové plavidlá, autonómne vozidlá, prieskumné zariadenia, logistické platformy a priemyselné roboty často závisia od satelitného určovania polohy pre plánovanie trasy, geofencing, funkcie návratu, načasovanie a automatizované operácie.

V praxi sú signály GNSS relatívne slabé, keď dosiahnu zem. Mestské budovy, priemyselné stroje, vysokonapäťové zariadenia, komunikačné zariadenia, prístavná infraštruktúra a iné zdroje rádiovej frekvencie môžu vytvárať zložité signálne podmienky. Tieto podmienky môžu ovplyvniť dostupnosť, presnosť alebo kontinuitu určovania polohy.

Pre systémových integrátorov a operátorov je cieľ jasný: zachovať spoľahlivý výkon navigácie a znížiť možnosť prerušenia počas zákonných občianskych a obchodných operácií.

Zdroje degradácie signálu GNSS

Výkon GNSS môže byť ovplyvnený niekoľkými faktormi v civilných prevádzkových prostrediach:

• Neúmyselné vysokofrekvenčné emisie z priemyselných zariadení, komunikačných systémov, výkonovej elektroniky alebo blízkej infraštruktúry

• Odrazy signálu spôsobené budovami, mostmi, kontajnermi, žeriavmi, terénom a inými veľkými stavbami

• Dočasné zablokovanie signálu v hustom mestskom, prístavnom, baníckom, lesnom alebo stavebnom prostredí

• Anomálie signálu, ktoré ovplyvňujú schopnosť prijímača udržiavať stabilnú polohu alebo načasovanie

• Komplexné viaccestné podmienky, kde odrazené satelitné signály dopadajú k prijímaču z rôznych smerov

Tieto faktory nie vždy spôsobujú úplnú stratu služby GNSS. Môžu však znížiť stabilitu výsledkov polohovania a zvýšiť prevádzkovú neistotu. Toto je obzvlášť dôležité pre autonómne systémy, ktoré sa spoliehajú na GNSS ako na jeden prvok v rámci širšieho navigačného riešenia.

Čo je CRPA GNSS anténa?

Bežná anténa GNSS normálne prijíma signály z celého svojho prevádzkového pásma s obmedzenou schopnosťou rozlišovať medzi smermi signálu.

Anténa s riadeným prijímaním, bežne známa ako CRPA anténa, využíva viacero anténnych prvkov spolu s technológiou spracovania signálu. Pole môže analyzovať rozdiely v smere príchodu signálu, fáze a amplitúdy medzi prvkami.

Táto architektúra môže pomôcť systému zlepšiť zvládanie zložitých signálových podmienok podporou:

• Vyhodnotenie smerového signálu

• Adaptívne riadenie vzoru príjmu

• Vylepšené potlačenie nežiaducej rádiofrekvenčnej energie

• Stabilnejší príjem signálov satelitnej navigácie

• Lepšia kontinuita pre pripojené GNSS prijímače a navigačné systémy

Zjednodušene povedané, viacprvková GNSS anténa poskytuje navigačnému systému viac informácií na posúdenie kvality signálu ako jednoprvková anténa.

Výhody pre systémových integrátorov

Pre civilných a komerčných systémových integrátorov môžu produkty GNSS proti rušeniu a spoofingu podporovať spoľahlivejšiu architektúru navigácie.

Medzi potenciálne výhody patrí:

• Vylepšená kontinuita GNSS v prostredí s preťaženým signálom

• Stabilnejšie určovanie polohy pre automatické plánovanie trasy a navigačné funkcie

• Lepšia podpora pre senzorovo-fúzne systémy využívajúce GNSS, IMU, odometriu, víziu alebo iné navigačné senzory

• Znížené prevádzkové rušenie spôsobené miestnymi podmienkami rádiovej frekvencie

• Väčšia istota pri hodnotení výkonu navigácie počas systémovej integrácie a testovania v teréne

Presný výsledok závisí od platformy, inštalácie antény, konfigurácie prijímača, operačného prostredia a celkového dizajnu navigačného systému. Výber produktu by preto mal byť založený na preskúmaní špecifických požiadaviek na aplikáciu a integráciu.

Typické občianske a obchodné aplikácie

Integrácia UAV a dronov

Komerčné UAV sa používajú pri prieskume, mapovaní, poľnohospodárskych operáciách, inšpekcii infraštruktúry, monitorovaní životného prostredia, logistike a priemyselnom hodnotení. Stabilný príjem GNSS podporuje plánovanie trasy, automatizované letové funkcie, geotagging a opakovateľný zber dát.

Prieskum a mapovanie

Geodetické tímy môžu pracovať okolo budov, energetických zariadení, stavenísk, prístavov a náročného terénu. Spoľahlivý výkon GNSS môže pomôcť podporiť konzistentné určovanie polohy pre mapovanie, meranie a zber geopriestorových údajov.

Námorná navigácia a prevádzka prístavov

Prístavy, pobrežné zariadenia, plavidlá a autonómne námorné systémy môžu fungovať v blízkosti žeriavov, kontajnerov, komunikačných zariadení a hustej infraštruktúry. Odolnosť GNSS môže podporovať kontinuitu navigácie a uvedomovanie si polohy v týchto prostrediach.

Priemyselné vozidlá a autonómne systémy

Autonómne pozemné vozidlá, priemyselné roboty, ťažobné zariadenia a logistické platformy môžu ťažiť zo stabilnej referencie GNSS pri spolupráci s inými navigačnými senzormi. Viacprvková GNSS anténa môže podporovať spoľahlivejšie polohovacie vstupy pre celý systém.

Energetická a infraštruktúrna inšpekcia

Kontrola elektrického vedenia, hodnotenie solárnych fariem, monitorovanie potrubí, prevádzka verejných služieb a údržba infraštruktúry sa často vykonávajú v blízkosti zložitých elektrických a štrukturálnych prostredí. Spoľahlivé určovanie polohy môže pomôcť zlepšiť plánovanie práce, presnosť polohy a prevádzkovú konzistentnosť.

Anténne riešenia Navifort GNSS

Navifort poskytuje anténne riešenia GNSS pre zákonné civilné a komerčné aplikácie. Sortiment zahŕňa viacprvkové CRPA antény proti rušeniu a integrované GNSS jednotky proti rušeniu a spoofingu pre profesionálne platformy.

V závislosti od konfigurácie produktu môžu riešenia podporovať:

• Príjem GNSS s viacerými konšteláciami vrátane BDS, GPS, Galileo a ďalších podporovaných systémov

• Dizajn kompaktných viacprvkových polí pre platformy s obmedzeným priestorom

• Integrácia prostredníctvom RF rozhraní alebo digitálnych navigačno-výstupných rozhraní

• Profesionálna integrácia platforiem pre UAV, autonómne systémy, námorné aplikácie, prieskumné zariadenia a operácie infraštruktúry

• Podpora spracovania signálu na zlepšenie kontinuity navigácie v zložitých prostrediach civilných signálov

Podrobná technická dokumentácia, pokyny pre rozhranie a odporúčania modelu sú k dispozícii po krátkej kontrole aplikácie.

Výber správneho riešenia

Najlepšie riešenie antény GNSS závisí od požiadaviek na celý systém. Pred výberom modelu by systémoví integrátori mali zvážiť:

• Typ platformy a inštalačný priestor

• Požadované konštelácie GNSS a frekvenčné pásma

• Existujúci prijímač GNSS alebo architektúra riadenia letu

• RF alebo metóda digitálnej integrácie

• Požiadavky na napájanie a konektor

• Podmienky prostredia vrátane požiadaviek na teplotu, vibrácie a kryt

• Cieľová presnosť polohovania a očakávania kontinuity navigácie

• Zamýšľaná občianska alebo obchodná aplikácia

Poskytnutie týchto informácií vo fáze dopytu pomáha technickému tímu odporučiť vhodnú konfiguráciu produktu a integračný prístup.

Kontaktujte CHREDSUN

Ak vyvíjate zákonný civilný alebo komerčný UAV, autonómny systém, námornú platformu, prieskumné riešenie alebo projekt priemyselnej navigácie, CHREDSUN môže podporiť počiatočný výber produktu, diskusiu o integrácii a kontrolu technickej dokumentácie.

Obráťte sa na tím CHREDSUN s typom vašej platformy, zamýšľanou aplikáciou, požadovanou konfiguráciou GNSS, cieľovou krajinou alebo regiónom a odhadovaným množstvom. Podrobná dokumentácia sa potom môže zdieľať na účely preskúmania príslušnej občianskoprávnej a obchodnej žiadosti.