Odłączenie nawigacji satelitarnej

Wzmacniacz nawigacji dronu bezzałogowego //Wzmacniacz GPS// Wzmacniacz 1,1-1,6 GHz

Zakres częstotliwości koncentruje się głównie w zakresie 1100-1700MHz,

GPS L1, L2, L3, L4, L5

GLONASS: L1, L2

BDS: B1, B2, B3, L, S

GALILEO: L1, E5b, E5a

Sygnał GPS jest bardzo słaby i poniżej naturalnego hałasu tła w pobliżu ziemi. Wykorzystanie powszechnie stosowanych anten pasywnych z wzmocnienie 3-6dB w otwartych przestrzeniach całkowity poziom odbioru może wynieść do około -120 dBm. Cywilny sygnał GPS to sygnał o szerokim spektrum częstotliwości 1575 MHz i szerokości pasma 2,046 MHz. Zwiększenie częstotliwości widma jest 43 dB, a Cb/N0 uważa się za 6 dB. Chociaż każda forma ingerencji może być skuteczna, dopóki jest wysoka moc , skuteczność zakłóceń w niektórych pasmach częstotliwości jest słaba ze względu na duży zysk widma. Wśród łatwych do wdrożenia metod korzystna jest interferencja hałasu w pełnym zakresie, z częstotliwością błędu bitowego wyższą niż 10% przy spełnieniu następujących warunków:

(1) Szerokość pasma sygnału zakłócającego jest równa lub większa niż 2.046MHz, obejmując całe pasmo częstotliwości sygnału GPS. (2) Po odebraniu sygnału zakłócającego przez antenę GPS, jego całkowity poziom mocy powinien być wyższy niż -83dBm.

Główny kierunek płata anteny GPS na dronie jest skierowany w stronę nieba, co może zapewnić pewną izolację od zakłóceń naziemnych. Wielkość izolacji zależy od jakości anteny, metody montażu oraz struktury i materiałów samego drona. Jeśli antena jest zainstalowana w centralnej pozycji drona i na dronie znajduje się cały kawałek płyty sieciowej z włókna węglowego, która blokuje kierunek ziemi, zwykle może zapewnić izolację 30-40 dB. Jeżeli kierunkowość anteny jest słaba, a instalacja nie jest wystarczająco pionowa, izolacja zostanie zmniejszona. Zakładając, że zysk anteny GPS drona do obrońcy naziemnego (źródła zakłóceń) wynosi -40 dB, a zysk na niebo spełnia wymagania normalnego odbioru anteny GPS, tj. całkowity poziom odbioru może osiągnąć -120 dBm. Dron jest 100 metrów od ziemi, a wzrost anteny nadajnika zakłóceń wynosi 0. Zgodnie z formułą utraty wolnej przestrzeni wymagana moc przesyłowa wynosi: Pt=Pr+32.45+20logd+20logf-G=-83+32.45-20+64+40=33.45dBm

Powyższe obliczenia oznaczają, że jeśli pasmo zakłóceń jest umiarkowane, wystarczy 2W mocy transmisji, aby zlikwidować GPS bezzałogowego statku powietrznego w promieniu 100 metrów. Jeśli antena zakłócająca ma zysk 6dB, to wystarczy tylko 0.5W mocy. W wyniku rzeczywistych testów stwierdzono, że 0.01W moc modulacji amplitudy szumów (1) marki bezzałogowych statków powietrznych szeroko wykorzystuje lekkie tworzywa sztuczne, co skutkuje tym, że izolacja anteny GPS od ziemi jest znacznie mniejsza niż 40dB.

Całkowity poziom odbioru nie może osiągnąć -120dBm (co jest bliskie teoretycznej wartości optymalnej i zazwyczaj uznawane jest za -130dBm w inżynierii).

Tani schemat despreadingu odbiornika jest zbyt uproszczony i nie w pełni wykorzystuje 43dB zysku rozprzestrzenienia.

Najprostszy sygnał szerokopasmowy to modulacja częstotliwości szumów. Oczywiście, silniejsze zakłócenia korelacyjne mogą być również używane do oszustwa, na przykład przy użyciu symulatorów GPS do generowania fałszywych sygnałów. Ale biorąc pod uwagę, że moc zakłóceń już nie jest duża, wydaje się niepotrzebne ponoszenie tych kosztów.

Zachowanie drona po utracie sygnałów GPS zależy od funkcjonalności i ustawień systemu sterowania lotem. Dla doświadczonych operatorów GPS nie jest konieczny. W erze bez GPS piloci modeli powietrznych mogli nadal realizować swoje zamierzone trasy lotu poprzez wizualną inspekcję lub transmisję obrazu. Jednak dla niedoświadczonych operatorów konsekwencje eliminacji sygnałów GPS są już dość poważne, ponieważ automatyczna funkcja powrotu drona stała się nieskuteczna i musi polegać całkowicie na ręcznym sterowaniu. Na podstawie już opanowanego doświadczenia obronnego, jest to zasadniczo równoznaczne z brakiem możliwości powrotu. Jeśli chcesz uniknąć konsekwencji zakłóceń GPS, możesz napisać o następujących punktach:

W połączeniu z anteną o wzmocnieniu 5dB, może już pokonać GPS większości marek dronów w zasięgu 100 metrów. Może to być spowodowane następującymi przyczynami:

• Operator musi przejść szkolenie w zakresie lotu bez GPS.
• Dokładnie oceniaj izolację gruntową anten GPS, aby zwiększyć ją do, na przykład, 50dB; Wybierz odbiornik GPS z wysoki wydajność.
• Przyjęcie platformy inercyjnej o wyższej precyzji, aby zapewnić wystarczający czas powrotu w przypadku utraty sygnału GPS.
• Wykorzystaj obrazy z kamer pokładowych do lokalizacji i powrotu.