Автор: д-р Хелена Восс, ведущий инженер-радиотехник компании NavShield Global (15 лет опыта в области защиты систем PNT и проектирования адаптивных антенн). Техническая рецензия: команда радиотехников NavShield.
Вот в чём заключается проблема при выборе антенны GNSS: если вы не проверите, какие диапазоны она на самом деле поддерживает, то в тот момент, когда кто-то включит глушитель, вы фактически окажетесь в полной темноте. Ведь глушителю не обязательно блокировать все частоты. Достаточно заблокировать ту, которую ваша антенна не поддерживает.
В данном руководстве приведена карта всех крупных гражданских Диапазон частот GNSS—GPS L1/L2/L5, Galileo E5a/E5b, BeiDou B1C/B2a/B3I и GLONASS G1/G2, а также современный CDMA L3 — и объясняет, почему ваша многодиапазонная антенна CRPA с защитой от помех должна охватывать именно те диапазоны, которые отслеживает ваш приемник, особенно для защиты от междиапазонных композитных помех. Ознакомьтесь с подходящим оборудованием на нашем сайте Страница продукта «Антенны CRPA».
Как только вы определите, какие диапазоны важны для вашей конфигурации, перейдите на страницу с антеннами CRPA, чтобы подобрать оборудование, которое действительно поддерживает эти диапазоны.
Почему радиус действия диапазона частот определяет выживаемость CRPA
Ваш Диапазоны частот GNSS Стратегия должна определяться условиями радиопомех, а не маркетинговыми характеристиками. Большинство покупателей спрашивают: “сколько элементов?” прежде чем спросить “какие группы?”. Этот порядок неверный — антенна, подавляющая сигналы, может защитить только те сигналы, которые она действительно принимает.
Антенны с защитой от подавления сигнала
Частотное разнообразие — это не пространственное подавление сигнала
A многодиапазонный GNSS-приёмник Использование GPS + Galileo обеспечивает частотное разнообразие: два независимых измерения одного и того же местоположения. Однако одного разнообразия недостаточно, не преодолеть помехи. При широкополосном или линейном подавлении каждый диапазон может быть перегружен одновременно, и приёмник всё равно теряет синхронизацию.
Настоящая защита — это пространственное адаптивное подавление: антенная решетка определяет направление помех и направляет в его сторону глубокую нулевую зону в пространственный домен, физически подавляя действие источника помех и сохраняя при этом спутниковые сигналы, поступающие под другими углами.
Однодиапазонная и многодиапазонная CRPA
Именно этот момент упускают из виду специалисты по закупкам. CRPA, работающая только на уровне L1, устраняет помехи на этом уровне, но устройство подавления сигналов, которое также охватывает каналы Galileo E5a или BeiDou B2a приемника, по-прежнему блокирует эти сигналы.
- Однодиапазонный CRPA — дешевле, компактнее; выдерживает только внутриполосное подавление.
- Многодиапазонный CRPA (L1/L2/B1/B3) — подавление помех сразу в нескольких диапазонах, что обеспечивает надежную защиту от сложных междиапазонных помех.
Если ваша модель угроз включает широкополосные или многочастотные помехи, то в первую очередь необходимо определить диапазон покрытия, а не количество элементов. Для получения дополнительной информации см. Что такое антенна CRPA и Как работает защита от подавления сигнала GNSS.
Диапазоны частот GPS (США)
Гражданский спектр GPS находится в L-диапазон. Сегодня для приёмников и антенн важны три диапазона — именно в этом и заключается весь Диапазоны частот GNSS якоря на карте, поскольку L1/L5 совпадают с системами BeiDou и Galileo:
| Группа | Центр (МГц) | Основное назначение |
|---|---|---|
| L1 | 1575.42 | C/A, L1C — универсальная гражданская базовая система |
| L2 | 1227.60 | L2C — двухчастотный гражданский |
| L5 | 1176.45 | Обеспечение безопасности жизни, авиационный класс |
Источник: Программа модернизации системы GPS в США. Любой Диапазоны частот GNSS План необходимо начать именно с этого, прежде чем добавлять другие созвездия.
«Галилео» (ЕС): Не следует рассматривать E5 как единый диапазон
Широкополосный сигнал E5 системы «Галилео» (1191,795 МГц, AltBOC) обычно разбивается на два более узких канала. Приемник и Диапазоны частот GNSS В технических паспортах они почти всегда указаны отдельно, и в характеристиках вашей антенны должно быть указано, какой из них она поддерживает:
| Группа | Центр (МГц) | Примечание |
|---|---|---|
| E1 | 1575.42 | Синхронизация с GPS L1 |
| E5a | 1176.45 | Синхронизация с GPS L5 |
| E5b | 1207.14 | Совместим с E5a для работы в двухчастотном режиме |
| E6 | 1278.75 | Коммерческие услуги / услуги по обеспечению добросовестности |
Источник: Спецификация спутникового сигнала «Галилео» (GSA). Когда поставщик говорит, что “поддерживает E5”, спросите, имеет ли он в виду только E5a или полный AltBOC — от этого зависит ваш запас по противодействию подавлению сигнала.
BeiDou (Китай): современные сигналы BDS-3, которые необходимо включить
В старой системе BDS-2 использовались сигналы B1I (1561,098) и B2I (1207,14). Однако глобальная система BeiDou-3 (BDS-3), обеспечивающая совместимость с другими системами, добавила сигналы, которые в настоящее время преобладают в сфере закупок — а именно: BeiDou B1C, B2a, B3I Триплет — это тот параметр, который чаще всего упускается в технических характеристиках:
| Группа | Центр (МГц) | Значение |
|---|---|---|
| B1I | 1561.098 | Устаревшая гражданская версия BDS-2 |
| B1C | 1575.42 | BDS-3, синхронизированный с GPS L1 / Galileo E1 |
| B2I | 1207.14 | Устаревшая модель BDS-2 |
| B2a | 1176.45 | BDS-3, совместимый с GPS L5 / Galileo E5a |
| B3I | 1268.52 | Основной сигнал для пользователей из оборонной сферы и сферы высокоточных измерений |
Источник: Китайское управление спутниковой навигации. Падение BeiDou B1C, B2a, B3I — это наиболее распространенное несоответствие техническим требованиям, с которым мы сталкиваемся, и B3I является обязательным условием для любого высокоточного или ориентированного на безопасность развертывания, осуществляемого в Азии.
ГЛОНАСС (Россия): FDMA Plus и современная технология CDMA
В традиционной системе ГЛОНАСС на каналах G1/G2 используется FDMA. Однако современные спутники также вещают ГЛОНАСС CDMA L3 сигналы, которые в настоящее время отслеживают многие многоконстелляционные приемники:
| Группа | Центр (МГц) | Режим |
|---|---|---|
| G1 | 1598–1605 | FDMA — гражданская авиация |
| G2 | 1242–1248 | FDMA — гражданская авиация |
| L3 (CDMA) | 1202.025 | Современный открытый сигнал CDMA |
Источник: ISS Решетнева / ГЛОНАСС. Если ваша платформа работает в высоких северных широтах, спутники ГЛОНАСС G1/G2 восполняют пробелы в покрытии, которые не может устранить один только GPS, — поэтому ваша антенна должна учитывать их в своих Диапазоны частот GNSS охват.
Все созвездия в одном месте
Это Диапазоны частот GNSS Это сравнение дает специалистам по закупкам единый ориентир для выбора антенн:
| Система | Диапазоны (МГц) | Interop Anchor |
|---|---|---|
| GPS | L1 1575,42 / L2 1227,60 / L5 1176,45 | L1, L5 |
| Галилео | E1 1575,42 / E5a 1176,45 / E5b 1207,14 / E6 1278,75 | E1, E5a |
| BeiDou | B1I 1561,10 / B1C 1575,42 / B2a 1176,45 / B3I 1268,52 | B1C, B2a |
| ГЛОНАСС | G1 1598–1605 / G2 1242–1248 / L3 1202.025 | G1, G2 |
Как указать диапазон покрытия антенны
Подберите антенну под приемник, а затем добавьте запас на случай непредвиденных обстоятельств. Четкое Диапазоны частот GNSS Входными данными служит список из вашего приемника; выходными данными является диапазон покрытия антенны CRPA.
- Шаг 1 — Укажите диапазоны, в которых работает ваш приемник. Если используется комбинация L1/L5 + B1C/B2a, ваша антенна должна охватывать все четыре частоты.
- Шаг 2 — Выберите многодиапазонный CRPA вместо однодиапазонного. Композитное подавление охватывает несколько диапазонов; в этом случае эффективным оказывается только многодиапазонное подавление.
- Шаг 3 — Убедитесь в правильности настроек B3I при работе в Азии или в условиях, требующих высокой точности. Отсутствие B3I означает потерю сигнала «Бэйдоу» в условиях помех в этой области.
Итог
Наиболее частая проблема, с которой мы сталкиваемся в реальных условиях эксплуатации, заключается не в том, что глушитель подавляет хорошо сбалансированную систему. Проблема в том, что приемник отслеживает диапазоны L1, L2 и L5, в то время как антенна охватывает только диапазон L1 — и никто не замечает этого несоответствия до момента появления первых помех. Антенна просто не пропускает диапазоны, необходимые приемнику, поэтому механизм подавления CRPA не имеет с чем работать на этих частотах.
Именно поэтому порядок приобретения оборудования имеет большое значение. Начните с перечня диапазонов вашего приемника. Затем убедитесь, что антенна покрывает каждый из этих диапазонов, а не только основной — L1. Многодиапазонная антенна CRPA обеспечивает возможность пространственного подавления, но эта возможность действует только на тех частотах, которые антенна физически принимает. Если вы пропустите хотя бы один диапазон, у вас возникнет «слепое пятно», которым могут и будут пользоваться создатели помех.
Количеству элементов уделяется много внимания, но гораздо более важным параметром является диапазон покрытия. Можно иметь восемь элементов и сложную технологию формирования луча, но если антенна не покрывает диапазоны L5 или B3I, эти сигналы будут заглушены помехами. И точка.
Что касается подделки адресов, рассматривайте это как отдельную проблему. CRPA отвечает за радиочастотный уровень; для киберуровня вам понадобится специальный детектор. Одно не заменяет другое.
Мастеринг Диапазоны частот GNSS является основой отказоустойчивости системы PNT. Правильно подобранная многодиапазонная антенна CRPA с защитой от помех — охватывающая системы GPS, Galileo, BeiDou и GLONASS и оснащённая функцией пространственного адаптивного подавления — обеспечивает точное определение местоположения даже в тех случаях, когда однодиапазонные системы или системы, использующие только диверсификацию, перестают работать. Для защиты от угроз спуфинга, которые невозможно устранить с помощью одного только подавления, рекомендуется использовать её в сочетании с нашей Детектор защиты от подделки сигналов GNSS.