Antene za preprečevanje motenj GNSS za civilne UAV in avtonomne sisteme

Povzetek

V urbanih, industrijskih, energetskih, energetskih, pristaniških in drugih kompleksnih civilnih elektromagnetnih okoljih lahko na signale GNSS vplivajo nenamerne motnje. Navigacijski izdelki za preprečevanje motenj za zakonite civilne aplikacije lahko sistemskim integratorjem pomagajo oceniti in izboljšati kontinuiteto navigacije, zanesljivost pozicioniranja in stabilnost delovanja.

Zanesljivost GNSS je pomembna v civilnih operacijah

GNSS je postal pomemben del številnih sodobnih civilnih in komercialnih sistemov. UAV, površinska plovila brez posadke, avtonomna vozila, geodetska oprema, logistične platforme in industrijski roboti so pogosto odvisni od satelitskega pozicioniranja za načrtovanje poti, določanje geografskih omejevanj, funkcije povratka, časovno določanje in avtomatizirane operacije.

V praksi so signali GNSS relativno šibki, ko dosežejo tla. Mestne zgradbe, industrijski stroji, visokonapetostni objekti, komunikacijska oprema, pristaniška infrastruktura in drugi radiofrekvenčni viri lahko ustvarijo zapletene signalne pogoje. Ti pogoji lahko vplivajo na razpoložljivost, natančnost ali kontinuiteto določanja položaja.

Za sistemske integratorje in operaterje je cilj preprost: ohraniti zanesljivo delovanje navigacije in zmanjšati možnost prekinitve med zakonitimi civilnimi in komercialnimi operacijami.

Viri poslabšanja signala GNSS

Na delovanje GNSS lahko vpliva več dejavnikov v civilnem delovnem okolju:

• Nenamerno radiofrekvenčno oddajanje industrijske opreme, komunikacijskih sistemov, močnostne elektronike ali bližnje infrastrukture

• Odsevi signala, ki jih povzročajo zgradbe, mostovi, kontejnerji, žerjavi, teren in druge velike strukture

• Začasna ovira signala v gosto naseljenih mestih, pristaniščih, rudarskih, gozdarskih ali gradbenih okoljih

• Anomalije signala, ki vplivajo na sposobnost sprejemnika, da ohrani stabilen položaj ali čas

• Zapleteni pogoji več poti, kjer odbiti satelitski signali dosežejo sprejemnik iz različnih smeri

Ti dejavniki ne povzročijo vedno popolne izgube storitve GNSS. Vendar pa lahko zmanjšajo stabilnost rezultatov pozicioniranja in povečajo operativno negotovost. To je še posebej pomembno za avtonomne sisteme, ki se zanašajo na GNSS kot en element znotraj širše navigacijske rešitve.

Kaj je CRPA GNSS antena?

Običajna antena GNSS običajno sprejema signale iz svojega delovnega pasu z omejeno sposobnostjo razlikovanja med smermi signalov.

Antena z nadzorovanim sprejemnim vzorcem, splošno znana kot antena CRPA, uporablja več antenskih elementov skupaj s tehnologijo za obdelavo signalov. Matrika lahko analizira razlike v smeri prihoda signala, fazi in amplitudi med elementi.

Ta arhitektura lahko pomaga sistemu izboljšati obvladovanje kompleksnih signalnih pogojev s podporo:

• Ocena usmerjenega signala

• Prilagodljiv nadzor vzorca sprejema

• Izboljšano zavračanje neželene radiofrekvenčne energije

• Bolj stabilen sprejem satelitskih navigacijskih signalov

• Boljša kontinuiteta za povezane sprejemnike GNSS in navigacijske sisteme

Preprosto povedano, večelementna GNSS antena zagotavlja več informacij za navigacijski sistem za oceno kakovosti signala kot enoelementna antena.

Prednosti za sistemske integratorje

Za civilne in komercialne sistemske integratorje lahko izdelki GNSS proti motenju in ponarejanju podpirajo zanesljivejšo navigacijsko arhitekturo.

Potencialne koristi vključujejo:

• Izboljšana kontinuiteta GNSS v preobremenjenih signalnih okoljih

• Stabilnejše pozicioniranje za samodejno načrtovanje poti in navigacijske funkcije

• Boljša podpora za sisteme senzorske fuzije, ki uporabljajo GNSS, IMU, odometrijo, vid ali druge navigacijske senzorje

• Zmanjšane motnje delovanja, ki jih povzročajo lokalne radiofrekvenčne razmere

• Več zaupanja pri ocenjevanju zmogljivosti navigacije med sistemsko integracijo in testiranjem na terenu

Natančen rezultat je odvisen od platforme, namestitve antene, konfiguracije sprejemnika, delovnega okolja in celotne zasnove navigacijskega sistema. Izbira izdelka mora zato temeljiti na pregledu posebne aplikacije in integracijskih zahtev.

Tipične civilne in komercialne aplikacije

Integracija UAV in dronov

Komercialni UAV se uporabljajo pri geodetskih raziskavah, kartiranju, kmetijskih operacijah, inšpekciji infrastrukture, spremljanju okolja, logistiki in industrijski oceni. Stabilen sprejem GNSS podpira načrtovanje poti, avtomatizirane funkcije letenja, geografsko označevanje in ponovljivo zbiranje podatkov.

Geodetstvo in kartiranje

Geodetske ekipe lahko delajo okoli zgradb, energetskih objektov, gradbišč, ​​pristanišč in zahtevnega terena. Zanesljivo delovanje GNSS lahko pomaga podpirati dosledno določanje položaja za kartiranje, merjenje in zbiranje geoprostorskih podatkov.

Pomorska plovba in pristaniške dejavnosti

Pristanišča, obalni objekti, plovila in avtonomni pomorski sistemi lahko delujejo v bližini žerjavov, kontejnerjev, komunikacijske opreme in goste infrastrukture. Odpornost GNSS lahko podpira kontinuiteto navigacije in zaznavanje položaja v teh okoljih.

Industrijska vozila in avtonomni sistemi

Avtonomna zemeljska vozila, industrijski roboti, rudarska oprema in logistične platforme imajo lahko koristi od stabilne reference GNSS pri sodelovanju z drugimi navigacijskimi senzorji. Večelementna antena GNSS lahko podpira bolj zanesljiv vhod za določanje položaja za celoten sistem.

Inšpekcija za energetiko in infrastrukturo

Inšpekcijski pregledi električnih vodov, ocenjevanje sončne elektrarne, spremljanje cevovodov, komunalne dejavnosti in vzdrževanje infrastrukture pogosto potekajo v bližini kompleksnih električnih in strukturnih okolij. Zanesljivo pozicioniranje lahko pomaga izboljšati načrtovanje dela, natančnost lokacije in doslednost delovanja.

Navifort GNSS antenske rešitve

Navifort ponuja antenske rešitve GNSS za zakonite civilne in komercialne aplikacije. Ponudba izdelkov vključuje večelementne CRPA antene proti motenju in integrirane GNSS enote proti motenju in lažnemu predstavljanju za profesionalne platforme.

Odvisno od konfiguracije izdelka lahko rešitve podpirajo:

• Večkonstelacijski sprejem GNSS, vključno z BDS, GPS, Galileo in drugimi podprtimi sistemi

• Kompaktne zasnove nizov z več elementi za prostorsko omejene platforme

• Integracija preko RF vmesnikov ali digitalnih navigacijskih izhodnih vmesnikov

• Integracija profesionalne platforme za UAV, avtonomne sisteme, pomorske aplikacije, geodetsko opremo in infrastrukturne operacije

• Podpora za obdelavo signalov za izboljšano kontinuiteto navigacije v kompleksnih civilnih signalnih okoljih

Podrobna tehnična dokumentacija, navodila za vmesnik in priporočila za modele so na voljo po kratkem pregledu aplikacije.

Izbira prave rešitve

Najboljša rešitev antene GNSS je odvisna od celotne sistemske zahteve. Sistemski integratorji morajo pred izbiro modela upoštevati:

• Vrsta ploščadi in prostor za namestitev

• Zahtevane konstelacije in frekvenčni pasovi GNSS

• Obstoječa arhitektura sprejemnika GNSS ali krmiljenja leta

• RF ali digitalna integracijska metoda

• Zahteve za napajanje in priključke

• Okoljski pogoji, vključno s temperaturo, vibracijami in zahtevami glede ohišja

• Natančnost pozicioniranja cilja in pričakovanja neprekinjenosti navigacije

• Predvidena civilna ali gospodarska uporaba

Zagotavljanje teh informacij v fazi povpraševanja pomaga inženirski ekipi priporočiti ustrezno konfiguracijo izdelka in integracijski pristop.

Kontaktirajte CHREDSUN

Če razvijate zakonit civilni ali komercialni UAV, avtonomni sistem, pomorsko platformo, geodetsko rešitev ali projekt industrijske navigacije, lahko CHREDSUN podpira začetni izbor izdelka, razpravo o integraciji in pregled tehnične dokumentacije.

Obrnite se na ekipo CHREDSUN z vrsto platforme, predvideno aplikacijo, zahtevano konfiguracijo GNSS, ciljno državo ali regijo in ocenjeno količino. Podrobno dokumentacijo je nato mogoče dati v skupno rabo za ustrezen pregled civilne in komercialne prijave.