Septentrio公司發布抗干擾微型高精度大眾化GNSS接收模塊
欄目:產品動態 發布時間:2018-12-06
Septentrio推出其微型Mosaic高精度GNSS接收機模塊。這是一種多頻段、多星座接收機,采用低功率表面貼裝的模塊,具有多種接口,專為機器人和自主系統等大眾市場應用而設計,能夠跟蹤支持當前和未來的所有GNSS星座信號

抗干擾微型高精度大眾化GNSS接收模塊


Septentrio推出其微型Mosaic高精度GNSS接收機模塊。這是一種多頻段、多星座接收機,采用低功率表面貼裝的模塊,具有多種接口,專為機器人和自主系統等大眾市場應用而設計,能夠跟蹤支持當前和未來的所有GNSS星座信號。憑借獨特的內置AIM +技術可以減輕干擾,Septentrio在大眾市場GNSS定位構建模塊中提供了性能基準。

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盡管尺寸緊湊(31 x 31 x 4毫米,1.29 x 1.29 x 0.15英寸),體積小,穩定性好。而且Mosaic模塊支持來自所有六個GNSS星座、L波段和各種基于衛星的增強系統的30多個信號。作為跟蹤所有GNSS衛星的多頻段模塊,它還旨在支持未來的GNSS信號。它還支持差分改正服務,并使用實時動態(RTK)技術和Septentrio算法,以確保高精度和可用性。 Mosaic的表面貼裝設計針對自動化裝配和易于集成進行了優化,具有完整的文檔庫和靈活的接口庫。Septentrio的產品經理Chris Lowet表示:“新推出的Mosaic模塊代表了同類產品中理想的可靠性和可擴展定位精度,同樣具有完好性監測功能。”根據Lowet的說法,該模塊提供的RTK定位功耗為0.6-1 W,并且不需要或只需要很少的額外元器件用于模塊設計。“這些特性使其成為各種大眾市場無人機、自主系統和機器人應用的理想定位基石”。

Septentrio接收機的Mosaic模塊的主要特點是:

?體積小,性能好,采樣率可以高達50Hz;

?全視野衛星跟蹤:多星座,多頻率,當先的可靠和可擴展的定位精度,高精度厘米級定位;

?AIM +獨特的干擾監測和緩解系統等多達五種的先進技術;

?業界領先的超低功耗,以市場上任何同類設備的低功耗提供RTK定位;

?易于集成,針對自動裝配進行了優化,帶有完整記錄的接口,命令和數據信息。隨附的RxTools軟件允許接收機配置,監控以及數據記錄和分析。

該模塊具備五大技術,它們是:

1. AIM +,是市場上先進的板載干擾抑制和緩解技術(窄帶和寬帶,啁啾干擾器)。它可以抑制復雜多變的干擾,從簡單的連續窄帶信號到復雜的寬帶和脈沖干擾。可以在時域和頻域中實時查看RF頻譜,保障抗干擾魯棒性。由于遠距離傳播的GNSS信號微弱的自然弱點和擁擠的無線電頻譜,基于GNSS的服務經常容易受到無意的射頻干擾(RFI)的影響,它們也容易受到故意的RFI攻擊,或者旨在通過偽造的類似GNSS的信號(稱為欺騙),形成破壞接收機工作的攻擊,或者故意傳輸帶有噪RF能量(也稱為干擾)以遮蔽GNSS信號。為了抵御這些威脅,Mosaic采用了Septentrio的AIM +技術。 AIM +可以抑制多樣化的干擾,從簡單的連續窄帶信號到復雜的寬帶和脈沖干擾。借助集成的頻譜分析技術,可以在時域和頻域實時查看任何Mosaic模塊周圍的RF環境。針對GNSS信號威脅的有效干擾對策還需要不斷了解不斷變化的RF環境。 Mosaic模塊通過連續自動監控GNSS頻譜來幫助分析這些威脅,以便在需要時檢測、表征、記錄,并減輕干擾事件的影響。

2. APME +,是抑制和緩解信號多徑效應的技術。在大多數情況下, 信號也會從接收機周圍的物體及其表面反射。接收機收到的是直射信號加上一些反射信號的混合物。這種現象被稱為多路徑。它會導致測量衛星距離 (偽距和載波相) 的米級誤差, 并顯著降低定位和授時精度。通常情況下, 多路徑是GNSS應用中的主要誤差源。多徑誤差傾向于呈現振蕩模式,振幅為米級。偽距測量上的APME +多徑誤差模式。APME +在每個跟蹤信道中使用額外的相關器來估計偽距和載波相位測量的多徑誤差。然后通過減去估計的誤差來校正測量值。雖然大多數其他多徑緩解技術涉及修改跟蹤信道中的相關器,但APME +保持跟蹤信道不變。獨立于信號的跟蹤估計多徑誤差。實際測量表明,采用和未采用APME +技術時的偽距誤差比較表明,APME +將誤差降低了2倍以上。所有Septentrio接收機均默認啟用APME +。APME +還專門針對短時延多徑進行算法調整。

3.  LOCK +,是一套技術, 可確保在快速信號變化 (如機械振動或沖擊、地震或電離層閃爍) 下信號的穩健跟蹤。在高動態下, LOCK +有相當大的幫助, 但這是要以稍微增加定位噪聲為代價。為了避免在不必要時增加噪聲,Septentrio接收機自動檢測天線所經受的運動類型,并僅在需要時啟用LOCK +,在平穩運動期間或接收器處于靜止時, 將噪聲保持在盡可能低的水平,也不需要用戶有什么操作,完全自動運行。

4. RAIM+,接收機自主完好性監控技術,它包括接收機在各個級別的故障檢測機制, 包括測量、質量控制和導航算法的生成。檢測到的故障測量, 通常是由高多徑或擾動電離層引起的, 將從所得解中加以消弭。RAIM+是通過仔細評估所有觀測結果和誤差來源的統計特性而成為可能的。這些統計特性適應動態和環境, 特別是車輛速度、多徑強度、大氣條件、信號強度等。接收機通過幾次統計測試來檢查測量的內部一致性。如果出現問題, 將引發警報, 接收機將嘗試修復解決方案或切換到另一個定位模式。

5. IONO +,是提供電離層閃爍監測,采取相應對策,改進接收機工作性能。GNSS信號在地球大氣層,特別是電離層中遭遇折射和衍射。電離層中,由于大氣與來自太陽的高能粒子相互作用,使得大氣分子與原子成為帶電或電離粒子。當電離層存在不均勻性時, 就會出現衛星信號的閃爍問題,導致導航衛星信號的相位和振幅閃爍,或者說是起伏波動。閃爍事件在磁赤道周邊地區較為頻繁和強烈, 在兩極也是較常見,但程度較低的。與其他自然現象類似, 閃爍事件與它們的外觀形態通常是不可預知的。所謂電離層閃爍事件, 會降低衛星信號的質量。在標準的GNSS接收機中, 輕度閃爍可將定位精度降低數米。更嚴重的閃爍會導致發生相位周跳, 或者在極端的情況下, 導致信號完全失鎖。Septentrio接收機配備了Iono +技術, 能夠在發生閃爍事件時,使得接收機可以繼續跟蹤信號。它還能夠識別閃爍事件, 并限制它們可能對定位精度產生的任何不利影響。


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