जीएनएसएस/आईएनएस नेविगेशन सिस्टम के एकीकृत एंटी-जॅमिंग इंजीनियरिंग अनुप्रयोग

जटिल विद्युत चुम्बकीय वातावरण में, पारंपरिक GNSS-आधारित नेविगेशन सिस्टम सिग्नल क्षरण, रुक-रुक कर होने वाले नुकसान, या पूर्ण अस्वीकृति के प्रति तेजी से कमजोर होते जा रहे हैं। जानबूझकर या अनजाने में हस्तक्षेप, जामिंग और मल्टीपाथ प्रभाव स्थिति और रवैया सटीकता को गंभीर रूप से प्रभावित कर सकते हैं।

इन चुनौतियों का समाधान करने के लिए, एकीकृत एंटी-जैमिंग GNSS/INS नेविगेशन सिस्टम एक महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग समाधान बन गया है, जो कठोर हस्तक्षेप स्थितियों में भी निरंतर और विश्वसनीय नेविगेशन और रवैया आउटपुट को सक्षम बनाता है।

1. अनुप्रयोग पृष्ठभूमि

उच्च-हस्तक्षेप परिचालन परिदृश्यों में, नेविगेशन सिस्टम को आमतौर पर लगातार प्रदान करने की आवश्यकता होती है:

• स्थिति

• वेग

• रवैया जानकारी (रोल, पिच, हेडिंग)

ये सिस्टम अक्सर मोबाइल प्लेटफॉर्म जैसे UAV, स्वायत्त वाहन, समुद्री प्लेटफॉर्म और रक्षा प्रणालियों पर तैनात किए जाते हैं, जहां सख्त SWaP बाधाएं (आकार, वजन और शक्ति) लागू होती हैं।

नतीजतन, नेविगेशन समाधान न केवल सटीक होना चाहिए, बल्कि:

• उच्च एकीकृत

• हस्तक्षेप के खिलाफ मजबूत

• दीर्घकालिक विश्वसनीयता के लिए अनुकूलित

2. एक सिस्टम-स्तरीय इंजीनियरिंग चुनौती के रूप में एंटी-जैमिंग

एक इंजीनियरिंग दृष्टिकोण से, एंटी-जैमिंग प्रदर्शन केवल आरएफ फ्रंट-एंड द्वारा प्राप्त नहीं किया जा सकता है.

जबकि एंटी-जैमिंग GNSS एंटेना स्थानिक फ़िल्टरिंग और हस्तक्षेप दमन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, नेविगेशन निरंतरता अंततः सिस्टम-स्तरीय सह-डिजाइन पर निर्भर करती है, जिसमें शामिल हैं:

• GNSS रिसीवर आर्किटेक्चर

• जड़त्वीय सेंसर प्रदर्शन

• सेंसर फ्यूजन एल्गोरिदम

• GNSS और INS के बीच युग्मन रणनीति

एक व्यावहारिक एकीकृत एंटी-जैमिंग नेविगेशन समाधान में आमतौर पर शामिल हैं:

• मल्टी-चैनल एंटी-जैमिंग GNSS रिसीवर

• एंटी-जैमिंग एंटीना फ्रंट-एंड हस्तक्षेप शमन के लिए

• उच्च-प्रदर्शन INS (जाइरोस्कोप और एक्सेलेरोमीटर)

• कड़ाई से युग्मित या गहराई से युग्मित GNSS/INS आर्किटेक्चर

केवल समन्वित सिस्टम एकीकरण के माध्यम से ही गंभीर हस्तक्षेप के तहत स्थिर नेविगेशन प्रदर्शन बनाए रखा जा सकता है।

3. हस्तक्षेप वातावरण में GNSS/INS एकीकरण का मूल्य

जब GNSS सिग्नल खराब हो जाते हैं, अवरुद्ध हो जाते हैं, या अस्थायी रूप से अनुपलब्ध हो जाते हैं, तो जड़त्वीय नेविगेशन सिस्टम (INS) जड़त्वीय माप के आधार पर अल्पकालिक नेविगेशन निरंतरता प्रदान करता है।

एक बार GNSS सिग्नल की गुणवत्ता ठीक हो जाने पर, जड़त्वीय बहाव को ठीक करने के लिए GNSS अवलोकनों को नेविगेशन फ़िल्टर में फिर से पेश किया जाता है।

के माध्यम से मल्टी-सेंसर फ्यूजन, एक एकीकृत GNSS/INS सिस्टम कर सकता है:

• नेविगेशन समाधान की निरंतरता बनाए रखें

• स्थिर और सुचारू रवैया आउटपुट बनाए रखें

• GNSS आउटेज और हस्तक्षेप के प्रभाव को कम करें

• समग्र सिस्टम मजबूती में काफी सुधार करें

यह पूरक व्यवहार GNSS/INS एकीकरण को उच्च-विश्वसनीयता नेविगेशन अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक बनाता है।

4. एकीकृत सिस्टम डिज़ाइन का महत्व

आधुनिक नेविगेशन प्लेटफॉर्म SWaP बाधाओं के साथ प्रदर्शन को संतुलित करने के लिए बढ़ते दबाव का सामना करते हैं। नतीजतन, एकीकृत एंटी-जैमिंग नेविगेशन सिस्टम को प्राप्त करना चाहिए:

• उच्च-स्तरीय एकीकरण एंटीना, GNSS रिसीवर और INS का

• अनुकूलित ट्रेड-ऑफ लघुकरण, बिजली की खपत और सटीकता के बीच

• समन्वित अनुकूलन एंटी-जैमिंग क्षमता और नेविगेशन प्रदर्शन का

ऐसे सिस्टम अब स्वतंत्र घटकों के सरल संयोजन नहीं हैं। इसके बजाय, वे अनुप्रयोग-संचालित, सिस्टम-स्तरीय इंजीनियरिंग समाधान हैं जो विशिष्ट परिचालन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

5. इंजीनियरिंग सारांश

जैसे-जैसे परिचालन विद्युत चुम्बकीय वातावरण अधिक जटिल होते जा रहे हैं, GNSS को अब एक स्टैंडअलोन नेविगेशन स्रोत के रूप में नहीं माना जा सकता है।

इसके बजाय, यह एक गहराई से एकीकृत GNSS/INS नेविगेशन आर्किटेक्चर के भीतर एक घटक के रूप में कार्य करता है, जहां जड़त्वीय संवेदन, एंटी-जैमिंग तकनीक और उन्नत सेंसर फ्यूजन एल्गोरिदम एक साथ काम करते हैं।

एकीकृत एंटी-जैमिंग GNSS/INS नेविगेशन सिस्टम उच्च-हस्तक्षेप वातावरण में विश्वसनीय स्थिति, वेग और रवैया जानकारी देने के लिए एक प्रमुख तकनीकी दृष्टिकोण के रूप में उभर रहे हैं—एयरोस्पेस, रक्षा, मानव रहित सिस्टम और उन्नत औद्योगिक प्लेटफार्मों में मिशन-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों का समर्थन करना।