Antena ya CRPA - Mwongozo Kamili wa Teknolojia ya GNSS ya Kupambana na Jamming kwa Urambazaji Unaoaminika

Teknolojia ya CRPA (Antena Inayodhibitiwa ya Mapokezi) ilikuwa ikizingatiwa 'mwisho wa hali ya juu' na kuhusishwa zaidi na programu maalum. Leo, mazingira ya GNSS yanapozidi kuwa magumu hata kwa watumiaji wa kiraia, CRPA inaingia kwa haraka katika miradi ya kawaida ya UAV, magari, roboti na miundombinu.

Mwongozo huu unatoa muhtasari wa vitendo, wa kihandisi wa antena za CRPA - ni nini, jinsi zinavyofanya kazi, na jinsi laini ya bidhaa zetu imeundwa kwa ujumuishaji wa ulimwengu halisi.

1. Ni nini hufanya antena ya CRPA kuwa tofauti?

Antena ya CRPA sio tu kipengele kimoja cha antena ya GNSS. Ni safu ya vipengele, pamoja na moduli ya usindikaji wa ishara ambayo inaweza kudhibiti muundo wa mapokezi katika nafasi. Ikilinganishwa na antena ya kitamaduni, suluhisho la CRPA linaweza:

• Pokea mawimbi kutoka kwa makundi mengi ya nyota ya GNSS (kwa mfano GPS L1, BeiDou B1, Galileo E1, iliyo na GLONASS G1 ya hiari na chaguo za bendi mbili kama vile L1+L2 au L1+L5)

• Unda mihimili na nulls kwa nguvu ili kuimarisha setilaiti na kukandamiza kuingiliwa

• Dumisha mawimbi ya GNSS inayoweza kutumika hata wakati uwiano wa kuingiliwa kwa ishara ni wa juu sana

Katika laini yetu ya sasa ya bidhaa, ukandamizaji wa kawaida wa kuingiliwa mara moja unaweza kufikia hadi 110 dB, na utendakazi wa mwingiliano mwingi (km viingilizi vitatu) karibu 95 dB, kulingana na muundo na hali.

2. Usanifu wa msingi wa vitengo vyetu vya kupambana na jamming

Kitengo cha kawaida cha kuzuia ujambazi kutoka kwa kwingineko yetu kinajumuisha:

• Antenna ya safu: vipengele 4, 8 au 16, na ukubwa wa kawaida wa vipengele 4 katika 50 mm na 65 mm; moduli kubwa hadi 200 mm au 300 mm kwa safu za mwisho za juu

• Moduli ya usindikaji ya kupambana na jamming: hutumia uundaji wa mwanga, uendeshaji usio na maana na ukandamizaji wa kuingiliwa kwa wakati halisi.

• Kipokeaji cha hiari cha GNSS kilichojumuishwa: kulingana na chipsets zilizothibitishwa kama vile u-blox NEO-M9N au UM960, zenye uwezo wa kutoa matokeo ya PVT baada ya usindikaji wa kuzuia ujazo.

• Ubunifu wa mitambo na mazingira: nyumba nyepesi, ulinzi wa IP65+, anuwai ya halijoto na chaguzi za kuweka zinazofaa kwa UAV za kiraia na magari.

Kitengo kinaweza kutoa mawimbi ya RF yaliyochakatwa (−55 hadi -70 dBm, 50 Ω, VSWR ≤2.0) au data ya PVT kupitia miingiliano ya mfululizo kama vile RS-232/RS-422 yenye NMEA-0183, kulingana na usanidi.

3. Kuchagua hesabu ya kipengele sahihi na ukubwa

Wakati wa kuchagua antena ya CRPA kwa mradi wa kiraia, wahandisi mara nyingi huhitaji kusawazisha utendaji na SWaP:

(1). Safu za vipengele 4 (km 50×50 mm, 65×65 mm)

• Bora kwa UAV ndogo na majukwaa yenye nafasi ndogo sana ya usakinishaji

• Kwa kawaida ≤6 W matumizi ya nguvu, uzito chini ya 200 g kwa miundo 65 mm

• Ina uwezo wa kukandamiza hadi maelekezo 3 ya kuingiliwa, yanafaa kwa mazingira ya kuingiliwa kwa wastani

(2). 8-kipengele safu

• Toa uwezo thabiti wa anga dhidi ya msongamano kwenye bendi moja

• Inafaa kwa matukio changamano zaidi ya uingiliaji ambapo viunga vingi vinaweza kuonekana katika masafa sawa ya masafa

(3). 16-kipengele safu

• Imeundwa kwa ajili ya mazingira ya kiraia yanayohitajika sana ambapo GNSS lazima ibaki imara chini ya maelekezo mengi ya uingiliaji yanayoweza kutokea

• Matumizi ya nguvu ya juu na saizi kubwa, yanafaa zaidi kwa UAV kubwa, magari au usakinishaji usiobadilika

Katika hali za utumiaji wa bendi-mbili, usanidi wa vipengele 4 (km L1+L2 au L1+L5) unaweza kutoa maelewano mazuri kati ya ufunikaji wa bendi nyingi na mshikamano, wakati safu za vipengele 8 za bendi moja hutoa uimara wa juu zaidi kwenye bendi moja.

4. Vipimo muhimu kwa mtazamo

Kutoka kwa laha zetu za hivi punde za nukuu na vipimo, hapa kuna baadhi ya vigezo wakilishi (kwa marejeleo):

• Usaidizi wa masafa: GPS L1, BeiDou B1, Galileo E1 kama kawaida; baadhi ya miundo inasaidia GLONASS G1 na michanganyiko ya bendi-mbili (L1+L2 au L1+L5)

• Ugavi wa umeme: kwa kawaida DC 9–36 V, yanafaa kwa usanifu wa kawaida wa nguvu za kiraia

• Matumizi ya nguvu: karibu ≤6 W kwa miundo ya vipengee 4, hadi makumi ya wati kwa safu kubwa za vipengele 16

• Maingiliano: pato la SMA RF, data ya J30J / kiunganishi cha nguvu; miingiliano ya mfululizo kawaida RS-232 au RS-422, na chaguo za kubinafsisha inapohitajika

• Uimara wa mazingira: halijoto ya kufanya kazi kutoka -40 °C hadi +65/70 °C, uhifadhi kutoka -45 °C hadi +85 °C, ukadiriaji usio na maji sio chini ya IP65, na ukadiriaji wa juu unapatikana kwa ombi.

Majaribio ya kina ya kiwanda hushughulikia ukaguzi wa kuona, ukaguzi wa vipimo, majaribio ya umeme na utendakazi, pamoja na uthibitishaji wa utendakazi wa kuzuia msongamano, na ripoti za majaribio zinapatikana inapohitajika.

5. Vidokezo vya ujumuishaji kwa majukwaa ya kiraia

Kwa wahandisi wanaopanga kuunganisha antena ya CRPA ya kuzuia jamming kwenye mifumo yao, mapendekezo machache ya vitendo ni:

• Hakikisha uso wa juu wa antena una mwonekano wa anga ulio wazi na haujazuiwa na miundo ya chuma.

• Kutoa mguso mzuri wa mafuta au mtiririko wa hewa kwenye sehemu ya chini ya chuma kwa ajili ya kusambaza joto.

• Unaposakinisha chini ya radomu isiyo ya metali au kifuniko cha fuselage, hakikisha nyenzo ina uwazi wa kutosha wa RF kwenye bendi ya L (km kiwango cha upitishaji wa wimbi ≥92%).

• Kwa vidhibiti vya safari za ndege au kompyuta za urambazaji zinazotumia ArduPilot, Betaflight au programu dhibiti sawa, chukulia antena ya kuzuia msongamano kama sehemu ya mbele ya GNSS na uiunganishe kulingana na RF inayopendekezwa na nyaya za mfululizo za maunzi yako.

Kwa muunganisho unaofaa, antena za CRPA za kuzuia msongamano zinaweza kuboresha kwa kiasi kikubwa uimara wa GNSS bila kuhitaji usanifu kamili wa urambazaji wako.

6. Mahali pa kwenda kutoka hapa

Ikiwa unatathmini masuluhisho ya kuzuia msongamano wa UAV, gari linalojiendesha, jukwaa la roboti au nodi ya miundombinu, timu yetu inaweza kukupa:

• Mwongozo wa uteuzi wa kielelezo kulingana na SWAP yako na mazingira ya mwingiliano

• Hifadhidata za kina na hati za Maswali na Majibu kwa tathmini ya uhandisi

• Laha za bei/ainisho zilizo na viambatisho wazi vya sampuli na maagizo ya kiasi

Kwa kuchanganya utendaji dhabiti wa kuzuia msongamano na ujumuishaji wa kirafiki, antena za CRPA zinaweza kusaidia mifumo yako kusalia kuangaziwa katika ulimwengu wa RF unaozidi kuwa na kelele.