การประยุกต์ใช้ทางวิศวกรรมของระบบนำทาง GNSS/INS ป้องกันการรบกวนแบบบูรณาการ

ในสภาพแวดล้อมไฟฟ้าแม่เหล็กที่ซับซ้อน ระบบการนําทาง GNSS ปกติมีความเปราะบางต่อการเสื่อมเสื่อมของสัญญาณ การสูญเสียระยะสั้น หรือการปฏิเสธทั้งหมดการแทรกแซงโดยเจตนาหรือไม่เจตนา, การยับยั้ง และผลกระทบหลายเส้นทาง สามารถส่งผลกระทบอย่างหนักต่อการตั้งตําแหน่งและความแม่นยําของอารมณ์

เพื่อแก้ปัญหาเหล่านี้ระบบนําทาง GNSS/INS ที่บูรณาการป้องกันการยับยั้งได้กลายเป็นคําตอบวิศวกรรมที่สําคัญ ทําให้การนําทางและการออกมุมมองได้อย่างต่อเนื่องและน่าเชื่อถือ แม้ในสภาพการขัดขวางที่รุนแรง

1. รายการการสมัคร

ในฉากปฏิบัติการที่มีการขัดขวางสูง ระบบการนําทางมักต้องให้บริการอย่างต่อเนื่อง:

• ตําแหน่ง

• ความเร็ว

• ข้อมูลเกี่ยวกับทัศนคติ(รอลล์, เพชช์, หัวข้อ)

ระบบเหล่านี้มักจะใช้ในพลาตฟอร์มมือถือเช่น UAVs รถยนต์อิสระ ระบบทางทะเลและระบบป้องกันข้อจํากัดของ SWaP (ขนาด น้ําหนัก และพลังงาน)ใช้

ผลลัพธ์ก็คือ การแก้ไขทางเดินเรือไม่เพียงแต่ต้องแม่นยํา แต่ยังต้อง

• มีความบูรณาการสูง

• ทนทานต่อการแทรกแซง

• ปรับปรุงให้มีความน่าเชื่อถือในระยะยาว

2. การป้องกันการขัดขวางเป็นโจทย์ทางวิศวกรรมระดับระบบ

จากมุมมองทางวิศวกรรมผลงานป้องกันการกดขัดไม่ได้โดย RF แอนด์เอ็นด์คนเดียว.

ขณะที่แอนเทนเนส GNSS ป้องกันการยับยั้งมีบทบาทสําคัญในการกรองพื้นที่และการยับยั้งการรบกวนการออกแบบร่วมกันในระดับระบบรวมถึง:

• สถาปัตยกรรมเครื่องรับ GNSS

• ผลประกอบของเซ็นเซอร์ความอ่อนแอ

• อัลกอริทึมฟิวชั่นเซ็นเซอร์

• กลยุทธ์การเชื่อมโยงระหว่าง GNSS และ INS

โซลูชั่นการนําทางแบบบูรณาการที่ใช้ได้ ปกติจะรวมถึง:

• เครื่องรับ GNSS ป้องกันการยับยั้งหลายช่อง

• แอนเทนเน่ต้านการกัดกรองสําหรับการลดความรบกวนด้านหน้า

• INS ที่มีประสิทธิภาพสูง(จิโรสโกปและเครื่องวัดความเร่ง)

• สถาปัตยกรรม GNSS/INS ที่เชื่อมโยงแนบหรือเชื่อมโยงลึก

เพียงผ่านการบูรณาการระบบที่ประสานกันเท่านั้น ที่สามารถรักษาผลงานการนําทางที่มั่นคงได้ ภายใต้การรบกวนอย่างหนัก

3.คุณค่าของการบูรณาการ GNSS/INS ในสภาพแวดล้อมการแทรกแซง

เมื่อสัญญาณ GNSS ได้ปรับปรุงลง หรือถูกปิด หรือไม่สามารถใช้งานได้ชั่วคราวระบบการนําทางแบบอเนอร์เซียล (INS)ให้ความต่อเนื่องในการเดินเรือในระยะสั้น โดยใช้การวัดความอ่อนแอ

เมื่อคุณภาพสัญญาณ GNSS ฟื้นฟูขึ้น การสังเกตการณ์ GNSS จะถูกนํากลับมาในกรองการนําทาง เพื่อแก้ไขการเคลื่อนไหวของความอ่อนแอ

ผ่านการผสมผสานหลายเซนเซอร์ระบบ GNSS/INS ที่บูรณาการสามารถ:

• การรักษาความต่อเนื่องของทางแก้ไขการนําทาง

• รักษาผลิตทัศนคติที่มั่นคงและเรียบ

• ลดผลกระทบจากการหยุดใช้งาน GNSS และการรบกวน

• ปรับปรุงความแข็งแกร่งของระบบโดยทั่วไป

พฤติกรรมที่สมบูรณ์แบบนี้ทําให้การบูรณาการ GNSS / INS เป็นสิ่งจําเป็นสําหรับการใช้งานการนําทางที่มีความน่าเชื่อถือสูง

4ความสําคัญของการออกแบบระบบบูรณาการ

แพลตฟอร์มการนําทางที่ทันสมัยเผชิญกับความกดดันที่เพิ่มขึ้นในการสมดุลการทํางานกับข้อจํากัดของ SWaP. ผลลัพธ์คือระบบการนําทางที่ต่อต้านการยับยั้งที่บูรณาการต้องบรรลุ:

• การบูรณาการระดับสูงของแอนเทนเน่, เครื่องรับ GNSS และ INS

• การสอดคล้องที่ดีที่สุดระหว่างการลดขนาด การใช้พลังงาน และความแม่นยํา

• การปรับปรุงที่ประสานของความสามารถต่อต้านการยับยั้งและผลงานการนําทาง

ระบบเหล่านี้ไม่เป็นแค่การประกอบขององค์ประกอบอิสระ แต่เป็นตัวแทนของการแก้ไขด้านวิศวกรรม ระดับระบบที่พัฒนาจากแอปพลิเคชั่นออกแบบเพื่อตอบสนองความต้องการการทํางานเฉพาะเจาะจง

5สรุปทางวิศวกรรม

เนื่องจากสภาพแวดล้อมไฟฟ้าแม่เหล็กในการปฏิบัติงานยังคงมีความซับซ้อนมากขึ้น GNSS ก็ไม่สามารถพิจารณาเป็นแหล่งนําทางที่อยู่ลําพังได้อีกต่อไป

แทนที่มันจะทํางานเป็นองค์ประกอบหนึ่งภายในสถาปัตยกรรมการนําทาง GNSS/INS ที่บูรณาการซึ่งการตรวจจับความอ่อนแอ เทคนิคป้องกันการขัดขวาง และอัลกอริทึมฟิวชั่นเซ็นเซอร์ที่ทันสมัยทํางานร่วมกัน

ระบบนําทาง GNSS/INS ที่บูรณาการป้องกันการแทรกแซงกําลังปรากฏขึ้นเป็นแนวทางทางทางเทคนิคที่สําคัญในการให้การตั้งตําแหน่งที่น่าเชื่อถือ ความเร็วและข้อมูลสถานะในสภาพแวดล้อมที่มีการแทรกแซงสูง, การป้องกัน, ระบบไร้คนขับ และแพลตฟอร์มอุตสาหกรรมที่ทันสมัย