Автор: д-р Гелена Восс, головний інженер з радіочастотної техніки компанії NavShield Global (15 років досвіду в галузі захисту систем PNT та проектування адаптивних антен). Технічна рецензія: команда NavShield з радіочастотної техніки.
Ось у чому полягає проблема вибору GNSS-антени: якщо ви не перевірите, які діапазони вона насправді підтримує, ви, по суті, опинитеся в повній темряві, щойно хтось увімкне пристрій для створення перешкод. Адже пристрій для створення перешкод не обов’язково має впливати на всі частоти. Йому достатньо вплинути саме на ту, яку ваша антена не охоплює.
У цьому посібнику наведено карту всіх основних об’єктів цивільного призначення Частотний діапазон GNSS—GPS L1/L2/L5, Galileo E5a/E5b, BeiDou B1C/B2a/B3I та GLONASS G1/G2, а також сучасний стандарт CDMA L3 — і пояснює, чому ваша багатодіапазонна антизавадова антена CRPA повинна охоплювати саме ті діапазони, які відстежує ваш приймач, особливо для захисту від міждіапазонних комбінованих завадів. Ознайомтеся з відповідним обладнанням на нашому Сторінка продукту — антени CRPA.
Як тільки ви з’ясуєте, які діапазони важливі для вашої системи, перейдіть на нашу сторінку з антенами CRPA, щоб підібрати обладнання, яке дійсно забезпечує покриття цих діапазонів.
Чому зони покриття смуг частот визначають виживаність CRPA
Ваш Частотні діапазони GNSS Стратегія повинна визначатися умовами радіоперешкод, а не маркетинговими характеристиками. Більшість покупців запитують: “скільки елементів?” — перш ніж запитати: “які групи?” Цей порядок неправильний — антена з нульовим сигналом може захищати лише ті сигнали, які вона фактично приймає.
Антени, стійкі до радіоперешкод
Частотне рознесення не є просторовим нулюванням
A багатодіапазонний GNSS-приймач Використання GPS + Galileo забезпечує частотну диверсифікацію: два незалежні виміри одного й того самого положення. Але сама по собі диверсифікація не не подолати перешкоди. У разі широкосмугового або розгорткового заглушення кожен діапазон може бути перевантажений одночасно, і приймач все одно втрачає фіксацію сигналу.
Справжня оборона — це просторове адаптивне придушення: антенна решітка визначає напрямок перешкод і направляє на нього глибоку нульову зону в просторовий діапазоні, фізично пригнічуючи сигнал перешкодоутворювача та зберігаючи при цьому супутникові сигнали, що надходять з інших напрямків.
Однодіапазонна CRPA проти багатодіапазонної CRPA
Саме цей момент упускають з уваги команди, що займаються закупівлями. CRPA, що працює лише на рівні L1, усуває перешкоди на рівні L1, але пристрій для створення перешкод, який також охоплює канали Galileo E5a або BeiDou B2a приймача, все одно блокує ці сигнали.
- Однодіапазонний CRPA — дешевший, менший; витримує лише внутрішньосмугове перешкоджання.
- Багатодіапазонний CRPA (L1/L2/B1/B3) — нульові значення одночасно в декількох діапазонах, що забезпечує справжню стійкість до комбінованих міждіапазонних перешкод.
Якщо ваша модель загроз передбачає широкосмугове або багаточастотне створення перешкод, то першою характеристикою, яку слід чітко визначити, є діапазон покриття, а не кількість елементів. Для ознайомлення з додатковою інформацією див. Що таке антена CRPA та як працює система захисту від заглушення GNSS.
Діапазони частот GPS (США)
Цивільний спектр GPS розташований у L-діапазон. Сьогодні для приймачів та антен важливими є три діапазони — саме в цьому полягає вся Частотні діапазони GNSS орієнтири на карті, оскільки L1/L5 співпадають із системами BeiDou та Galileo:
| Гурт | Центр (МГц) | Основне призначення |
|---|---|---|
| L1 | 1575.42 | C/A, L1C — універсальна цивільна базова система |
| L2 | 1227.60 | L2C — двочастотний цивільний |
| L5 | 1176.45 | Забезпечення безпеки життя, авіаційний клас |
Джерело: Програма модернізації системи GPS у США. Будь-який Частотні діапазони GNSS План слід розпочати з цього, перш ніж додавати інші сузір’я.
«Галілео» (ЄС): Не слід розглядати E5 як один діапазон
Широкосмуговий сигнал E5 системи «Галілео» (1191,795 МГц, AltBOC) зазвичай визначається як два вужчі канали. Приймач і Частотні діапазони GNSS У технічних характеристиках ці параметри майже завжди вказуються окремо, і у вашій антені має бути вказано, який саме діапазон вона підтримує:
| Гурт | Центр (МГц) | Примітка |
|---|---|---|
| E1 | 1575.42 | Синхронізовано з GPS L1 |
| E5a | 1176.45 | З синхронізацією з GPS L5 |
| E5b | 1207.14 | Використовується разом з E5a для роботи у двочастотному режимі |
| E6 | 1278.75 | Комерційні послуги / послуги з забезпечення доброчесності |
Джерело: Технічні характеристики супутникового сигналу «Галілео» (GSA). Коли постачальник каже, що “підтримує E5”, запитайте, чи мається на увазі лише E5a, чи повний AltBOC — від цього залежить ваш запас стійкості до перешкод.
BeiDou (Китай): сучасні сигнали BDS-3, які необхідно врахувати
У старій системі BDS-2 використовувалися сигнали B1I (1561,098) та B2I (1207,14). Однак глобальна система BeiDou-3 (BDS-3), що забезпечує взаємодію з іншими системами, додала сигнали, які зараз переважають у закупівлях — це BeiDou B1C, B2a, B3I Триплет — це той параметр, який найчастіше не вказується в технічних характеристиках:
| Гурт | Центр (МГц) | Значення |
|---|---|---|
| B1I | 1561.098 | Стара модель BDS-2 цивільного призначення |
| B1C | 1575.42 | BDS-3, сумісний із GPS L1 / Galileo E1 |
| B2I | 1207.14 | Стара модель BDS-2 |
| B2a | 1176.45 | BDS-3, сумісний із GPS L5 / Galileo E5a |
| B3I | 1268.52 | Основний сигнал для користувачів у сфері оборони та користувачів, яким потрібна висока точність |
Джерело: Китайське управління супутникової навігації. Падіння BeiDou B1C, B2a, B3I це найпоширеніша невідповідність технічним вимогам, яку ми спостерігаємо, і B3I є необхідною умовою для будь-якого високоточного або орієнтованого на безпеку розгортання, що здійснюється в Азії.
ГЛОНАСС (Росія): FDMA Plus та сучасна технологія CDMA
У традиційній системі ГЛОНАСС на каналах G1/G2 використовується FDMA. Однак сучасні супутники також транслюють GLONASS CDMA L3 сигнали, які зараз відстежують багато приймачів, що підтримують кілька супутникових груп:
| Гурт | Центр (МГц) | Режим |
|---|---|---|
| G1 | 1598–1605 | FDMA — цивільна сфера |
| G2 | 1242–1248 | FDMA — цивільна сфера |
| L3 (CDMA) | 1202.025 | Сучасний відкритий сигнал CDMA |
Джерело: ISS Решетнєва / ГЛОНАСС. Якщо ваша платформа працює у високих північних широтах, супутники GLONASS G1/G2 заповнюють прогалини в покритті, які не може усунути лише GPS, — тому ваша антена повинна враховувати їх у своєму Частотні діапазони GNSS охоплення.
Огляд усіх сузір’їв
Це Частотні діапазони GNSS Таке порівняння дає командам із закупівель єдиний орієнтир для вибору антен:
| Система | Діапазони (МГц) | Ведучий Interop |
|---|---|---|
| GPS | L1 1575,42 / L2 1227,60 / L5 1176,45 | L1, L5 |
| Galileo | E1 1575,42 / E5a 1176,45 / E5b 1207,14 / E6 1278,75 | Схід 1, Схід 5а |
| 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 |
Як вказати діапазон покриття антени
Підберіть антену відповідно до приймача, а потім додайте запас на випадок перешкод. Чіткий Частотні діапазони GNSS Вхідними даними є список з вашого приймача; вихідними даними є діапазон покриття антени CRPA.
- Крок 1 — Вкажіть діапазони, що відстежуються вашим приймачем. Якщо використовується комбінація L1/L5 + B1C/B2a, ваша антена повинна охоплювати всі чотири.
- Крок 2 — Віддайте перевагу багатодіапазонному CRPA перед однодіапазонним. Композитне заглушення охоплює кілька діапазонів; лише багатодіапазонне нулювання дозволяє уникнути його впливу.
- Крок 3 — Перевірте B3I, якщо ви працюєте в Азії або в умовах, що вимагають високої точності. Відсутність B3I означає втрату сигналу «Бейду» в разі виникнення там перешкод.
Підсумок
Найпоширеніша проблема, яку ми спостерігаємо в реальних умовах експлуатації, полягає не в тому, що пристрій глушіння перемагає за потужністю добре підібрану систему. Проблема полягає в тому, що приймач відстежує діапазони L1, L2 та L5, тоді як антена охоплює лише діапазон L1 — і ніхто не помічає цієї невідповідності до моменту першого випадку перешкод. Антена просто не передає діапазони, необхідні приймачу, тому механізм нівелювання CRPA не має з чим працювати на цих частотах.
Саме тому послідовність придбання має значення. Почніть зі списку діапазонів вашого приймача. Потім переконайтеся, що антена покриває кожен із цих діапазонів, а не лише основний L1. Багатодіапазонна антена CRPA надає можливість просторового придушення, але ця можливість існує лише на тих частотах, які антена фізично приймає. Пропустіть хоча б один діапазон — і ви створите «сліпу зону», якою зловмисники зможуть і обов’язково скористаються.
Кількість елементів привертає багато уваги, але більш важливим параметром є діапазон покриття. Можна мати вісім елементів і складну систему формування променя, але якщо антена не покриває діапазони L5 або B3I, ці сигнали загубляться серед перешкод. І крапка.
Що стосується підробки, розглядайте це як окрему проблему. CRPA відповідає за радіочастотний рівень; для кіберрівня вам потрібен спеціальний детектор. Одне не замінює іншого.
Опанування Частотні діапазони GNSS є основою відмовостійкості системи PNT. Правильно підібрана багатодіапазонна антена CRPA з захистом від перешкод — що охоплює системи GPS, Galileo, BeiDou та GLONASS і оснащена функцією просторового адаптивного гасіння — забезпечує точне визначення вашого місцезнаходження навіть тоді, коли однодіапазонні або виключно диверсифікаційні системи перестають працювати. Для протидії загрозам підробки сигналів, які неможливо виявити лише за допомогою функції гасіння, поєднайте її з нашим Детектор запобігання підробці даних GNSS.