Jak bojovat proti vysokofrekvenčnímu rušení a spoofingu
Jedním z hlavních pilířů zajišťujících spolehlivost přijímačů GPS / GNSS Septentrio je technologie AIM+. Tato patentovaná technologie Advanced Interference Monitoring and Mitigation je zabudována do každého z našich přijímačů a nabízí odolnost proti rádiovému rušení a zároveň zabezpečení proti úmyslnému rušení a spoofingu.
K rušení dochází, když jsou signály GNSS, které jsou ze své podstaty slabé, přemoženy jinými rádiovými signály na stejné frekvenci. To se může stát v situacích, kdy jsou přijímače GNSS v blízkosti jiných elektronických zařízení, rádiových antén nebo modemů. Radioamatéři vysílající rádiové signály v této oblasti mohou neúmyslně způsobit rušení GNSS. Interference může snížit přesnost určování polohy nebo způsobit, že přijímače ztratí RTK nebo dokonce PVT (poloha, rychlost, čas) dohromady.
Ve výjimečných případech je interference vyvolána úmyslně, aby narušila činnost nechráněných GPS přijímačů. Nelegální rušicí zařízení lze použít k vyřazení přijímačů GPS v okruhu přibližně 100 metrů od místa.
Rušička ruší signály GNSS v okruhu 400 metrů. Levý obrázek: bez AIM+, pravý obrázek: se zapnutým AIM+
Nelegální rušička ruší přijímače GPS až do stovek metrů od sebe, včetně stavenišť.
Zařízení pro rušení GPS / GNSS
Řidiči nákladních vozidel někdy používají rušičky, aby se vyhnuli poplatku za mýto. Takové rušicí zařízení (GPS) deaktivuje jednotku GPS na vozidle, ale ovlivní také další zařízení GPS v okolí.
GPS / GNSS spoofing
Spoofing je situace, kdy přijímač GPS hlásí nesprávné umístění, protože přijal signály GNSS s úmyslně nesprávnými informacemi o poloze odeslanými třetí stranou. Taková spoofingová zařízení lze například použít k únosu autonomních vozidel a jejich odeslání na alternativní trasy. Tento článek popisuje, jak několika lodím v Rudém moři hlásil GPS přijímač polohu na vzdáleném letišti.
Technologie AIM+ detekuje a neutralizuje rušení, což má za následek rychlejší získání polohy, kratší prostoje a bezpečný provoz. AIM+ chrání před jednoduchým úzkopásmovým rušením i složitějším širokopásmovým rušením, včetně spoofingu. Webové rozhraní vašeho přijímače umožňuje analyzovat rušení spektrálního grafu, abyste mohli určit typ rušení a jeho možný zdroj.
Používání AIM+ k detekci a zmírnění vysokofrekvenčního rušení
Úzkopásmová interference může být způsobena elektronickými zařízeními a ovlivňuje pouze malou část kmitočtového spektra GNSS. Ke zmírnění účinků úzkopásmového rušení lze nakonfigurovat 3 prahové filtry buď v automatickém nebo manuálním režimu. Tyto prahové filtry účinně odstraňují úzkou část vysokofrekvenčního spektra kolem rušivého signálu. Pásmo L2, které je otevřené pro použití radioamatéry, je obzvláště citlivé na tento typ rušení. Účinky širokopásmového rušení, ať už úmyslného nebo neúmyslného, lze zmírnit povolením systému zmírňování dopadů WBI. Systém WBI také snižuje, efektivněji než tradičně používané metody, přehlcování signálů a účinky pulzních interferencí.
Signálové spektrum pásma L2 zobrazené v softwaru AIM+ pro monitoring a pokročilé omezení rušení interferencí
Graf signálového spektra
V okně Spectrum v nabídce GNSS můžete sledovat vysokofrekvenční spektrum a nakonfigurovat tři samostatné prahové filtry pro eliminaci úzkopásmového rušení. Obrázek níže ukazuje frekvenční pásmo L2 s vyznačeným signálem GPS L2P na 1227,60 MHz. Různá pásma lze zobrazit kliknutím na tlačítko „Zobrazit tabulku“. Spektrum se počítá vzorkováním základního pásma zachytávaného na výstupu analogově-digitálních převodníků přijímače.
Konfigurace prvního prahového filtru Notch1 na 1235 MHz – technologie Advanced AIM+
Omezení rušení pomocí prahových filtrů
Ve výchozím automatickém režimu prahových filtrů přijímač provádí automatické omezení interference v oblasti spektra ovlivněného interferencí. V manuálním režimu, jak je znázorněno na obrázku výše, je oblast ovlivněného spektra specifikována střední frekvencí a šířkou pásma, která je efektivně zablokována prahovým filtrem.
Spektrum pro pásmo GPS L2 po aplikaci prahového filtru na frekvenci 1235 MHz – Advanced Interference Mitigation (AIM+) v akci.
S nastavením Notch1, jak je uvedeno výše, je pásmo L2 za prahovým filtrem (After IM). Na obrázku vlevo je jasně viditelná prázdná část spektra.
Chcete-li aktivovat omezení širokopásmového rušení, vyberte možnost „zapnuto“ a poté zvolením „OK“ použijete nové nastavení.
Omezení širokopásmového rušení
Širokopásmové rušení signálů GNSS může být neúmyslně způsobeno vojenskými a civilními měřicími a komunikačními zařízeními. Existují také úmyslné zdroje rušení ze zařízení, jako jsou rušičky. Širokopásmový systém pro zmírnění rušení (WBI) může snížit účinek obou typů rušení na signály GNSS.
Konfigurace širokopásmového systému pro zmírnění rušení (WBI)
Systém pro zmírnění širokopásmového rušení lze aktivovat výběrem možnosti „zapnuto“, jak je zobrazeno na obrázku vlevo.
Omezení dopadů WBI v akci
Rušení pásma GPS L1 zobrazené na následujícím obrázku je produkováno kombinací anténního signálu GNSS s výstupem z pulzní rušičky GPS ve vozidle.
Simulované širokopásmové rušení v pásmu GPS L1 pomocí rušičky v autě
Omezení rušení pomocí WBI výrazně snižuje účinek vysokofrekvenčního rušení způsobeného rušivým signálem, AIM+ v akci.