GNSS接收機如何抑制無線電頻率干擾,阻塞和欺騙
AIM+技術是確保Septentrio GPS/GNSS接收機可靠性的核心支柱之一。這種先進的干擾監(jiān)測和抗干擾專利技術內置于我們的每一個接收機中,提供抗無線電干擾的能力,以及防止故意干擾和欺騙的安全性。
當固有的低功率GNSS信號被同一頻率的其他無線電信號壓倒時,就會發(fā)生干擾。這可能發(fā)生在GNSS接收器靠近其他電子設備、無線電天線或調制解調器的情況下。業(yè)余無線電愛好者在該地區(qū)發(fā)出無線電信號可能無意中造成GNSS干擾。干擾會降低定位精度,或者導致接收機同時丟失RTK甚至PVT(位置、速度、時間)。
在少數(shù)情況下,干擾源會被故意用來干擾未受保護的GPS接收機的運行。非法干擾設備可以用來擊毀半徑100米以內的GPS接收機。
有時卡車司機會使用干擾設備來避免道路收費。這個干擾器會使卡車里的GPS單元失效,同時也會影響附近的GPS設備。
欺騙是第三方故意發(fā)送帶有錯誤位置信息的GNSS信號從而使GPS接收機輸出錯誤位置。這樣的欺騙設備可以被黑客用來劫持自動駕駛汽車并操控它駛向另外一條道路。這篇文章詳細闡述了在紅海上航線的船只是如何因為GPS接收機收到錯誤的位置從而報告其位置為在一個機場上。
AIM+ 技術可以通過簡單的設置快速檢測并消除干擾來減少故障時間確保安全運行。AIM+不僅可以抑制簡單的窄帶干擾,也可以抑制復雜的寬帶干擾、阻塞和欺騙。客戶可以通過接收機的輸出接口分析干擾源的頻譜圖來判斷干擾類型和可能干擾源。
用頻譜分析儀檢測和緩解干擾
電子設備可能會帶來窄帶干擾從而影響部分GNSS頻譜。為了緩解窄帶干擾效果,可將3個陷波濾波器配置成自動或手動模式。這些陷波濾波器有效去除RF頻譜中屬于干擾信號附近的窄帶部分。無線電業(yè)余愛好者開放使用的L2波段,接收機尤其容易受到這類干擾的攻擊。寬帶干擾的效果,不管是故意還是無意的,均可通過啟用WBI抗干擾系統(tǒng)來緩解。WBI系統(tǒng)還可降低脈沖干擾的效果,比傳統(tǒng)上采用的脈沖消隱法更有效。
頻譜視圖
在GNSS菜單的頻譜窗口中,您可監(jiān)測RF頻譜,配置三個單獨的陷波濾波器,消除窄帶干擾。圖1表示的是L2頻帶,標明的是1227.60 MHz時的GPS L2P信號。如圖所示,可通過單擊‘Show table’(顯示表格)按鈕來查看不同頻帶。通過在接收機模數(shù)轉換器輸出端采集的基帶樣本計算頻譜。
陷波濾波器處于默認自動模式時,接收機對受到干擾影響的頻譜區(qū)域執(zhí)行自動抗干擾。處于手動模式時,如圖2中顯示的Notch1的配置,通過中心頻率和被陷波濾波器有效消隱的帶寬來確定被影響的頻譜區(qū)域。
Notch1的設置如圖2所示,陷波濾波器后面的L2波段(IM后面)顯示在圖3中,被消隱的部分清晰可見。
寬帶抗干擾
GNSS信號的寬帶干擾由軍用、民用測距和通信設備無意造成。也存在信號干擾器等設備產生的故意干擾源。寬帶抗干擾系統(tǒng) (WBI) 可降低這兩種干擾對GNSS信號的影響。
配置WBI抗干擾系統(tǒng)
寬帶抗干擾系統(tǒng) (WBI) 可選擇圖4中顯示的‘on’(開啟)來啟用。
WBI抗干擾啟用時,如圖6所示,干擾效果顯著降低。