Ontkoppeling van satellietnavigatie

UAV-navigatieversterker //GPS-versterker// 1,1-1,6 GHz-versterker

Het frequentiebereik is voornamelijk geconcentreerd in 1100-1700MHz,

GPS L1, L2, L3, L4, L5

GLONASS: L1, L2

BDS: B1, B2, B3, L, S

GALILEO: L1, E5b, E5a

Het GPS-signaal is erg zwak en onder het natuurlijke achtergrondgeluid bij de grond. Gebruik van veelgebruikte passieve antennes met 3-6dB versterking in open ruimtes kan het totale ontvangstniveau tot ongeveer -120 dBm uitkomen. Het civiele GPS-signaal is een verspreid spectrumsignaal met een frequentie van 1575 MHz en een bandbreedte van 2,046 MHz. De verspreidingsspectrumwinst bedraagt 43 dB en Cb/N0 wordt als 6 dB beschouwd. Hoewel elke vorm van inmenging effectief kan zijn zolang het hoog vermogen de effectiefheid van de interferentie in sommige frequentiebanden is slecht als gevolg van de grote verspreiding van het spectrum. Onder de eenvoudig te implementeren methoden heeft de volledige band geluidsinterferentie een voordeel, met een bitfoutpercentage hoger dan 10% wanneer aan de volgende voorwaarden wordt voldaan:

(1) De bandbreedte van het interferentiesignaal is gelijk aan of groter dan 2.046MHz, en dekt de gehele frequentieband van het GPS-signaal. (2) Nadat het interferentiesignaal door de GPS-antenne is ontvangen, moet het totale vermogensniveau hoger zijn dan -83dBm.

De hoofdlobrichting van de GPS-antenne op de drone is gericht op de lucht, wat een zekere isolatie kan bieden van aardinterferentie. De grootte van de isolatie hangt af van de kwaliteit van de antenne, de installatiemethode en de structuur en materialen van de drone zelf. Als de antenne in de middelste positie van de drone is geïnstalleerd en er een heel stuk koolstofvezel-netbord op de drone is om de grondrichting te blokkeren, kan deze meestal 30-40 dB isolatie bieden. Als de antenne slecht richtinggericht is en de installatie niet verticaal genoeg is, wordt de isolatie verminderd. Ervan uitgaande dat de winst van de GPS-antenne van de drone op de grondverdediger (interferentiebron) -40 dB is en de winst op de lucht voldoet aan de eisen voor normale GPS-antenneontvangst, dat wil zeggen dat het totale ontvangstniveau -120 dBm kan bereiken. De drone is 100 meter van de grond en de antenne-winst van de interferentiesender is 0. Volgens de formule voor het verlies van vrije ruimte is het vereiste transmissiekracht: Pt=Pr+32.45+20logd+20logf-G=-83+32.45-20+64+40=33.45dBm

De bovenstaande berekening betekent dat als de interferentiebandbreedte gematigd is, er slechts 2W zendvermogen nodig is om GPS van onbemande luchtvaartuigen binnen een bereik van 100 meter uit te schakelen. Als de interfererende antenne een versterking van 6dB heeft, is er dan slechts 0,5W vermogen nodig. Uit daadwerkelijke tests is gebleken dat de 0,01W vermogen geluidsamplitude modulatie (1) merk onbemande luchtvaartuigen veelvuldig gebruik maken van lichtgewicht plastic, waardoor de grondisolatie van de GPS-antenne veel minder is dan 40dB.

Het totale ontvangen niveau kan -120dBm niet bereiken (wat dicht bij de theoretische optimale waarde ligt en meestal in de techniek als -130dBm wordt beschouwd).

Het goedkope ontvanger despreading schema is te vereenvoudigd en maakt niet volledig gebruik van de 43dB spreidingswinst.

Het eenvoudigste breedband signaal is ruis frequentiemodulatie. Natuurlijk kan sterkere correlatie-interferentie ook worden gebruikt om te bedriegen, zoals het gebruik van GPS-simulators om enkele valse signalen te genereren. Maar gezien het feit dat het interferentievermogen al niet groot is, lijkt het onnodig om deze kosten te maken.

Het gedrag van een drone na het verliezen van GPS-signalen hangt af van de functionaliteit en instellingen van het vluchtcontrolesysteem. Voor ervaren operators is GPS niet noodzakelijk. In het tijdperk zonder GPS konden piloten van luchtmodellen nog steeds hun geplande vluchtroutes voltooien door visuele inspectie of beeldtransmissie. Echter, voor onervaren operators zijn de gevolgen van het elimineren van GPS-signalen al behoorlijk ernstig, aangezien de automatische terugkeerfunctie van de drone ineffectief is geworden en volledig op handmatige bediening moet vertrouwen. Gebaseerd op de verdedigingservaring die al is beheerst, is dit in wezen gelijk aan niet in staat zijn om terug te vliegen. Als je de gevolgen van GPS-interferentie wilt vermijden, kun je over de volgende punten schrijven:

In combinatie met de antenne met een versterking van 5dB, kan het al de meeste merken van drones' GPS binnen een bereik van 100 meter verslaan. Dit kan veroorzaakt worden door de volgende redenen:

• De operator moet training ondergaan in GPS vrije vlucht.
• Beoordeel strikt de grondisolatie van GPS-antennes om deze te verhogen tot bijvoorbeeld 50dB; Kies een GPS-ontvanger met hoog prestaties.
• Het aannemen van een hogere precisie inertieel platform om voldoende terugkeertijd te waarborgen in het geval van GPS-verlies.
• Maak gebruik van beelden van camera's aan boord voor lokalisatie en terugkeer.