GSG Wavefront
SOFTWARE-DEFINIERTES CRPA-TESTSYSTEM
Der Schutz Ihrer GNSS-Systeme vor Störsender-Angriffen (Jamming) und Spoofing ist heute kritischer denn je. Diese Resilienz wird mit einem fortschrittlichen GNSS-Simulator erreicht, der in der Lage ist, dedizierte HF-Signale zur Prüfung von CRPA-Architekturen (Controlled Reception Pattern Antenna) zu erzeugen.
Die GSS-Wavefront-Lösung von Safran mit gemeinsam genutztem Oszillator (Shared Local Oscillator) ist eine in der Praxis bewährte, “off-the-shelf” erhältliche, anpassbare und benutzerfreundliche Testplattform für CRPA-Empfänger. Sie bietet eine kostengünstige und nachrüstbare Lösung, die Skydel nutzt – eine robuste GNSS-Simulations-Engine, die auf einer softwaredefinierten Architektur aufbaut.
CRPAs basieren auf Mehrfachantennen, die entwickelt wurden, um die Auswirkungen von HF-Interferenzen zu reduzieren oder den Einfallswinkel von Signalen zu bestimmen. GSS-Wavefront-Simulatoren emulieren und erzeugen die GNSS- und Störsignale als Ausgänge der Antennenelemente. Der GSS-Wavefront-Ansatz unterscheidet sich von klassischen anechoischen CRPA-Testsystemen: Er simuliert die Mehrfachantenne, indem er so viele HF-Ausgänge bereitstellt wie Antennenelemente vorhanden sind, um die CRPA-Einheit zu testen.
Vorteile
Erweitertes Störgenerierungs-Modul
Die Erzeugung einfacher und komplexer Störsignale gestaltet sich mit dem “Advanced Jammer”-Modul von Skydel besonders einfach. Über einen dedizierten HF-Ausgang eines Software-Defined Radios (SDR) können die Störsignale den GNSS-Signalen beigemischt werden. Die Störungen können dabei sowohl innerhalb (in-band) als auch außerhalb (out-of-band) des Frequenzbands liegen und setzen sich aus verschiedenen Wellenformen mit unterschiedlichen Leistungspegeln zusammen.
- Mehrere virtuelle Sender mit benutzerdefinierten Trajektorien und Wellenformen
- Benutzerdefinierte Wellenformen (Chip, CW, BOC, BPSK, AWGN & Pulsmodulationen in beliebiger Kombination)
- Übertragung beliebiger IQ-Daten direkt aus einer Datei
- Echtzeit-Anwendung von Dynamikeffekten auf die übertragenen Signale
Skalierbare Architektur
Die Systemarchitektur kann je nach Anzahl der Elemente und Signale hoch- und herunterskaliert werden, was die Anzahl der GPUs, Computer usw. vorgibt. Die Architektur beginnt mit Simulator-Knoten. Jeder Knoten entspricht einem Element des CRPA (Controlled Reception Pattern Antenna) und ist dedicated dafür ausgelegt, alle Signale für dieses spezifische Element zu simulieren. Bei einem CRPA mit sieben Elementen würden Sie also sieben Knoten für die Simulation verwenden. Jeder Knoten simuliert die schwächeren GNSS- oder „Truth“-Signale sowie die hochleistungsstarken Signale wie Stör- und Spoofing-Sender. Zwei separate HF-Signalwege ermöglichen die Handhabung eines hohen dynamischen Leistungsbereichs. Anschließend werden die entsprechenden Signale an das HF-Verteilmodul weitergeleitet, wo sie kombiniert und einem bestimmten Element zugeführt werden. Das HF-Verteilmodul stellt auch eine Rückkopplungsschleife zum Simulator-Controller bereit.
Signale “Speichern und Analysieren
Mit dem Skydel-GNSS-Simulator können Sie die simulierten GNSS- und Störsignale in Form digitaler I/Q-Sample-Dateien auf einer Festplatte aufzeichnen. Diese Funktion ist besonders nützlich, um die generierten Signale mit externen Nachbearbeitungstools (z. B. MATLAB) zu analysieren. Die Analyse kann direkt am Basisbandsignal erfolgen, wodurch Beeinträchtigungen vermieden werden, die durch die Hoch-/Runterkonvertierung in HF/aus HF entstehen – wie beispielsweise ein erhöhtes Rauschgrundrauschen, Phasenrauschen des Oszillators usw.
FALLSTUDIEN
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MERKMALE
- Skalierbare Antennenkonfiguration für 2 bis 16 multifrequente Antennenelemente
- Durchgängig modular über den gesamten Lebenszyklus
- Gleichzeitiger Betrieb von bis zu 4 GNSS-Frequenzbändern
- Alle GNSS-Bänder: L1, L2, L5, E6 und S-Band
- Ein GNSS-Ausgang und ein Störsignalausgang pro Antennenelement. Kombinierbar zu einem HF-Ausgang pro Element.
- Störungen: Jamming, Spoofing und Meaconing.
- Gleichzeitige Simulation mehrerer Bedrohungen
- Dynamische Sender mit benutzerdefinierten Wellenformen
- Gemeinsames L0 für alle Software Defined Radios
- Kontinuierliche Phasensynchronisation und Ausrichtungsüberwachung
- Echtzeitfähiges, teilautomatisches Kalibrierungstool
- Keine erneute Kalibrierung nach einem Stromzyklus (Power Cycle) erforderlich
- Reduzierte Baugröße (24U-Rack für typische 8-Elemente-Systeme)
- Interne Erzeugung und Verteilung von rauscharmen 10-MHz-Takt- und 1-PPS-Signalen
- (Option) Rubidium-Taktgeber mit niedrigem Phasenrauschen
- Weitere Informationen (SecureSync 2400)
- Option: Verwendung eines externen Takts, externes Verteilen von Takt- und PPS-Signalen sowie Taktsynchronisation
- Hardware-in-the-Loop (HIL)
- Leiser Betrieb während der Simulation
- Unterstützt durch Skydel (mit GUI & API)
TECHNISCHE DATEN
- Typische Phasenausrichtungs-Abweichung (Bias): ±1°<
- Typische Phasenausrichtungs-Standardabweichung: 0,5° (1σ)
- Leistungsgenauigkeit auf jedem Element: ±0.5 dB
- Leistungsausrichtung zwischen den Elementen: ±0.5 dB
- Simulationsstartzeit ab Kaltstart: < 90 Sekunden
- Bis zu 800 Signale / Element
- Iterationsrate: 1 kHz
- Dynamik:
- Maximalgeschwindigkeit: 1.500 km/s (oder: 1500 km/s)
- Beschleunigung: keine Begrenzung
- Ruck (Jerk): keine Begrenzung
- Stör-zu-GNSS-Signal-Verhältnis: bis zu +130 dB
- HIL-Latenz (Hardware-in-the-Loop): unter 10 ms
- GNSS-Konstellationen und -Signale:
- GPS Open Services: L1-C/A, L1C, L1-P, L2-P, L2C, L5
- GPS restricted Signals (M- & Y-Code): M- und Y-Code
- GLONASS: G1, G2;
- Galileo Open Services: E1, E5a, E5b, E5 AltBOC, E6 HAS
- Galileo restricted Signals (PRS): PRS
- BeiDou: B1, B2, B1C, B2a, B3I;
- QZSS: L1-C/A, L2C, L5
- NaviC: L1, L5, S-Band
- SBAS (L1 & L5): WAAS, EGNOS, MSAS, GAGAN, SDCM
- Benutzerdefinierte Signale
- IQ-Reader
- Signalreinheit
- Nutzsignale: < 65 dBc
- Oberwellen: < 80 dBc
- Phasenrauschen: < 0,002 rad RMS
