التطبيق الهندسي لأنظمة الملاحة GNSS/INS المتكاملة المضادة للتعطيل

في البيئات الكهرومغناطيسية المعقدة، فإن أنظمة الملاحة القائمة على نظام GNSS التقليدي أصبحت عرضة بشكل متزايد لتدهور الإشارة أو الخسارة المتقطعة أو الإنكار الكامل.التدخل المتعمد أو غير المتعمد، التشويش، وتأثيرات الطرق المتعددة يمكن أن تؤثر بشدة على تحديد المواقع ودقة الموقف.

لمواجهة هذه التحدياتأنظمة الملاحة GNSS/INS المتكاملة لمكافحة التشويشأصبحت حلول هندسية حاسمة، مما يتيح الملاحة المستمرة والموثوقة ومخرجات الموقف حتى في ظل ظروف التداخل القاسية.

1خلفية الطلب

في السيناريوهات التشغيلية ذات التداخل العالي ، من المطلوب عادة أن توفر أنظمة الملاحة باستمرار:

• الموقع

• السرعة

• معلومات عن الموقف(رول، الطوق، التوجيه)

هذه الأنظمة غالبا ما يتم نشرها علىمنصات متنقلةمثل الطائرات بدون طيار، والمركبات المستقلة، والمنصات البحرية، وأنظمة الدفاع،قيود SWaP (الحجم والوزن والقوة)تطبيق.

نتيجة لذلك، يجب أن يكون حل الملاحة دقيقاً، ولكن أيضاً:

• متكاملة للغاية

• صلبة ضد التدخل

• محسّنة للاعتماد على المدى الطويل

2مكافحة التشويش كتحدي هندسي على مستوى النظام

من منظور الهندسةلا يمكن تحقيق أداء مكافحة التشويش بواسطة الواجهة الأمامية RF وحدها.

بينماهوائيات GNSS مضادة للتشويشتلعب دورا حيويا في تصفية الفضاء وقمع التداخل، استمرارية الملاحة تعتمد في نهاية المطاف علىالتصميم المشترك على مستوى النظامبما في ذلك:

• بنية جهاز استقبال GNSS

• أداء أجهزة استشعار الثبات

• خوارزميات اندماج المستشعرات

• استراتيجية الارتباط بين GNSS و INS

الحل المتكامل العملي للملاحة المضادة للتشويش يتضمن عادة:

• جهاز استقبال GNSS متعدد القنوات ضد التشويش

• الهوائيات المضادة للتشويشللتخفيف من التداخلات الأمامية

• الـ INS ذات الأداء العالي(الجيروسكوبات ومقاييس التسارع)

• بنية GNSS/INS مقترنة أو مقترنة بشكل عميق

فقط من خلال التكامل المنسق للنظام يمكن الحفاظ على أداء الملاحة المستقر تحت تدخلات شديدة.

3قيمة تكامل GNSS/INS في بيئات التداخل

عندما تكون إشارات GNSS متدهورة أو محظورة أو غير متوفرة مؤقتًا ،نظام الملاحة الثابتةيوفر استمرارية الملاحة على المدى القصير على أساس القياسات الثابتة.

بمجرد استعادة جودة إشارة GNSS ، يتم إعادة إدخال ملاحظات GNSS في فلتر الملاحة لتصحيح الانجراف الثابت.

من خلالالاندماج متعدد المستشعرات، يمكن لنظام GNSS/INS المتكامل:

• الحفاظ على استمرارية حل الملاحة

• الحفاظ على نتائج موقف ثابت وسلسة

• الحد من تأثير انقطاع GNSS والتداخل

• تحسين قوية النظام بشكل كبير

هذا السلوك التكميلي يجعل تكامل GNSS / INS ضروريًا لتطبيقات الملاحة عالية الموثوقية.

4أهمية تصميم النظام المتكامل

تواجه منصات الملاحة الحديثة ضغوطًا متزايدة للتوازن بين الأداء وقيود SWaP. ونتيجة لذلك ، يجب على أنظمة الملاحة المتكاملة المضادة للتشويش تحقيق:

• التكامل على مستوى عالمن الهوائي، جهاز استقبال GNSS، و INS

• المقايضات المثلىبين التقليص واستهلاك الطاقة والدقة

• تحسين منسقمن القدرة على مكافحة التشويش وأداء الملاحة

هذه الأنظمة لم تعد مجرد مجموعات من المكونات المستقلة.الحلول الهندسية على مستوى النظام القائمة على التطبيقمصممة لتلبية متطلبات تشغيلية محددة.

5ملخص الهندسة

وبما أن البيئات الكهرومغناطيسية التشغيلية تستمر في النمو أكثر تعقيداً، لم يعد من الممكن التعامل مع GNSS كمصدر ملاحة مستقل.

بدلاً من ذلك، فإنه يعمل كمكون واحد داخلبنية الملاحة GNSS/INS المتكاملة بعمقحيث يعمل الاستشعار الثابت، وتقنيات مكافحة التشويش، وخوارزميات اندماج أجهزة الاستشعار المتقدمة معاً.

أنظمة الملاحة GNSS/INS المتكاملة لمكافحة التشويشيظهر كنهج تقني رئيسي لتوفير تحديد المواقع الموثوق بها، والسرعة،ومعلومات الموقف في بيئات عالية التداخل ‬دعم التطبيقات المهمة في مجال الطيران، الدفاع، الأنظمة بدون طيار، والمنصات الصناعية المتقدمة.