Entegre Anti-Parazit GNSS/INS Navigasyon Sistemlerinin Mühendislik Uygulaması

Karmaşık elektromanyetik ortamlarda, geleneksel GNSS tabanlı navigasyon sistemleri, sinyal bozulmasına, kesintili kayba veya tamamen reddedilmeye karşı giderek daha savunmasız hale gelmektedir. Kasıtlı veya kasıtsız parazit, sıkıştırma ve çok yollu etkiler, konumlandırma ve tutum doğruluğunu ciddi şekilde etkileyebilir.

Bu zorlukların üstesinden gelmek için, entegre parazit önleyici GNSS/INS navigasyon sistemleri kritik bir mühendislik çözümü haline gelmiştir ve zorlu parazit koşullarında bile sürekli ve güvenilir navigasyon ve tutum çıktıları sağlamaktadır.

1. Uygulama Arka Planı

Yüksek parazitli operasyonel senaryolarda, navigasyon sistemlerinin genellikle sürekli olarak şunları sağlaması gerekir:

• Konum

• Hız

• Tutum bilgisi (Yuvarlanma, Eğilme, Yön)

Bu sistemler genellikle mobil platformlar gibi İHA'lar, otonom araçlar, deniz platformları ve savunma sistemleri gibi sıkı SWaP kısıtlamalarının (Boyut, Ağırlık ve Güç) geçerli olduğu yerlerde konuşlandırılır.

Sonuç olarak, navigasyon çözümünün yalnızca doğru olması değil, aynı zamanda:

• Yüksek oranda entegre

• Parazite karşı dayanıklı

• Uzun süreli güvenilirlik için optimize edilmiş

2. Sistem Seviyesinde Bir Mühendislik Sorunu Olarak Parazit Önleme

Mühendislik açısından, parazit önleme performansı yalnızca RF ön ucu ile elde edilemez.

Her ne kadar parazit önleyici GNSS antenleri uzamsal filtrelemede ve parazit bastırmada hayati bir rol oynasa da, navigasyon sürekliliği nihayetinde sistem seviyesinde ortak tasarıma bağlıdır ve şunları içerir:

• GNSS alıcı mimarisi

• Atalet sensörü performansı

• Sensör füzyon algoritmaları

• GNSS ve INS arasındaki eşleşme stratejisi

Pratik bir entegre parazit önleyici navigasyon çözümü tipik olarak şunları içerir:

• Çok kanallı parazit önleyici GNSS alıcısı

• Ön uç parazit azaltımı için parazit önleyici antenYüksek performanslı INS

• (jiroskoplar ve ivmeölçerler)Sıkıca eşleştirilmiş veya derinlemesine eşleştirilmiş GNSS/INS mimarisi

• Ancak koordineli sistem entegrasyonu ile şiddetli parazit altında istikrarlı navigasyon performansı korunabilir.

3. Parazit Ortamlarında GNSS/INS Entegrasyonunun Değeri

GNSS sinyalleri bozulduğunda, engellendiğinde veya geçici olarak kullanılamadığında,

Atalet Navigasyon Sistemi (INS) atalet ölçümlerine dayalı olarak kısa süreli navigasyon sürekliliği sağlar.GNSS sinyal kalitesi geri yüklendiğinde, atalet sürüklenmesini düzeltmek için GNSS gözlemleri navigasyon filtresine yeniden dahil edilir.

Çok sensörlü füzyon aracılığıyla, entegre bir GNSS/INS sistemi şunları yapabilir:Navigasyon çözümünün sürekliliğini korumak

• İstikrarlı ve düzgün tutum çıktılarını korumak

• GNSS kesintilerinin ve parazitin etkisini azaltmak

• Genel sistem sağlamlığını önemli ölçüde iyileştirmek

• Bu tamamlayıcı davranış, GNSS/INS entegrasyonunu yüksek güvenilirlikli navigasyon uygulamaları için vazgeçilmez hale getirir.

4. Entegre Sistem Tasarımının Önemi

Modern navigasyon platformları, performansı SWaP kısıtlamalarıyla dengeleme konusunda artan bir baskıyla karşı karşıyadır. Sonuç olarak, entegre parazit önleyici navigasyon sistemleri şunları başarmalıdır:

Anten, GNSS alıcısı ve INS'nin yüksek seviyede entegrasyonu

• Minyatürleştirme, güç tüketimi ve doğruluk arasında optimize edilmiş dengelerParazit önleme yeteneği ve navigasyon performansının koordineli optimizasyonu

• Bu tür sistemler artık bağımsız bileşenlerin basit montajları değildir. Bunun yerine, belirli operasyonel gereksinimleri karşılamak üzere tasarlanmış uygulama odaklı, sistem seviyesinde mühendislik çözümlerini

• temsil ederler.5. Mühendislik Özeti

Operasyonel elektromanyetik ortamlar daha karmaşık hale gelmeye devam ettikçe, GNSS artık tek başına bir navigasyon kaynağı olarak ele alınamaz.Bunun yerine, atalet algılama, parazit önleme teknikleri ve gelişmiş sensör füzyon algoritmalarının birlikte çalıştığı derinlemesine entegre bir GNSS/INS navigasyon mimarisinin

bir bileşeni olarak işlev görür.

Entegre parazit önleyici GNSS/INS navigasyon sistemleri

havacılık, savunma, insansız sistemler ve gelişmiş endüstriyel platformlar genelinde görev açısından kritik uygulamaları destekleyerek, yüksek parazitli ortamlarda güvenilir konumlandırma, hız ve tutum bilgisi sağlamak için önemli bir teknik yaklaşım olarak ortaya çıkmaktadır.