Weltweit besteht ein wachsender Bedarf an einer verbesserten Ausfallsicherheit von PNT-Systemen (Positionierung, Navigation, Time). Der US-Präsident unterzeichnete einen Erlass zur Stärkung der nationalen Widerstandsfähigkeit durch PNT-Dienste. Geopolitische Spannungen erfordern ein höheres Maß an Sicherheit für Operationen in Gebieten der navigatorischen Kriegsführung (NAVWAR) unter besonderen GNSS-Bedingungen. Unternehmen in Ländern wie Finnland suchen nach fähigen Empfängern, die in ein Netzwerk eingebunden werden können, um bewusste Störquellen zu erkennen. Für viele GNSS-Anwendungen wie Referenznetzwerke, Drohnenüberwachung oder -zustellung sowie Zeitsynchronisation können die Folgen einer Beeinträchtigung oder eines Verlusts des PNT gravierend sein. Deshalb müssen GNSS-Empfänger, die in diesen missionskritischen Anwendungen eingesetzt werden, ein Höchstmaß an Widerstandsfähigkeit aufweisen, um einen robusten Betrieb in schwierigen Umgebungen zu gewährleisten.
AIM+ Anti-Störungs- und Anti-Spoofing-Funktion gegen GNSS-Störungen
Septentrio bietet Empfänger mit herrausragender Resillienz gegenüber gezielten und allgemeinen Störungen Positionsierungssignale und Spoofing.
Das Testen der Empfängertechnologie unter Live-Interferenzbedingungen ist entscheidend für die Validierung und kontinuierliche Verbesserung der Anti-Jam- und Anti-Spoof-Algorithmen. Aus diesem Grund nahm Septentrio an der groß angelegten Veranstaltung JammerTest 2023 teil, die von der norwegischen Regierung auf der abgelegenen Insel Andøya organisiert wurde und bei der Live-Interferenztests in einer kontrollierten Umgebung durchgeführt wurden. Septentrio nimmt regelmäßig an solchen Testveranstaltungen teil, allerdings sind die meisten dieser Veranstaltungen geheim und die Ergebnisse können nicht öffentlich gemacht werden. Der JammerTest ist eine der ersten öffentlichen Veranstaltungen dieser Art, bei der der Austausch von Ergebnissen gefördert wird.
Nach 5 Tagen intensiver Tests in Norwegen hat die AIM+ Anti-Jamming- und Anti-Spoofing-Technologie bewiesen, dass sie unter realen Interferenzbedingungen funktioniert. Die Testergebnisse zeigten, dass die Empfänger bei echten Interferenzen eine Schlüsselrolle spielen, zusätzlich kommt es für die Anwendung auf die Auwahl und Filterung der richtige Antenne an. Wie zum Beispiel die Antennen von Calian/Tallysmann. Durch Tests des Empfängers unter verschiedenen Arten von Spoofing-Angriffen wurde gezeigt, dass der beste Spoofing-Schutz darin besteht, dass mehrere Anti-Spoofing-Mechanismen zusammenarbeiten.
Saab, ein großes Luft- und Raumfahrt- sowie Verteidigungsunternehmen, nahm ebenfalls an der JammerTest-Veranstaltung teil und validierte die Widerstandsfähigkeit der Septentrio-Empfänger, die in seinem anspruchsvollen Flugverkehrsmanagementsystem eingesetzt werden.
AIM+ erkennt und entschärft GNSS-Störungen
Während der 5-tägigen Veranstaltung in Norwegen wurden Septentrio-Empfänger unter verschiedenen Störszenarien zusammen mit vielen namenhaften Marktbegleitern getestet. Die Abbildung rechts zeigt, dass ein Septentrio-GNSS-Empfänger in einem Auto während der Störung eine genaue Positionierung entlang der gesamten Strecke lieferte (orangefarbene Spur), während ein High-End-GNSS/INS-Empfänger der Marktbegleiter zweimal die Positionierung verlor (rote Spur). Ein Verlust der Positionsbestimmung im Feld kann zu einer Unterbrechung des Betriebs führen, was kostspielig und umständlich ist und sich negativ auf den Ruf des Unternehmens auswirkt. Gestörte Drohnen können die Kontrolle verlieren und abstürzen oder im Falle fortschrittlicherer Autopiloten in einen „Schwebe-„, „Lande-“ oder „Kreismodus“ übergehen oder auf andere Sensoren wie INS umschalten, die ohne absolute Positionsbestimmung driften können.
Bei diesem Test wurde ein „Zigarettenanzünder“-Störsender verwendet, der zu den gebräuchlichsten Störsendern gehört und leicht online erworben werden kann. Er sendet Signale mit einer Leistung zwischen 10-15 dBm aus und stört GPS L1, L2 Signale. Andere Störungstests umfassten sehr starke Störsender mit Signalen, die 10 Millionen Mal stärker sind als GNSS-Signale.
Das Diagramm unten zeigt die Ergebnisse eines mobilen Störungstests, der mit dem „Zigarettenanzünder“-Störsender mit geringer Leistung durchgeführt wurde. Das Signal-Rausch-Zeit-Diagramm zeigt, dass die Qualität der georteten GNSS-Signale abnimmt, sobald der Störsender eingeschaltet wird. Der oben gezeigte Septentrio-Empfänger verfolgt die Signale weiterhin und gibt die Positionierung aus, während ein Empfänder der Marktbegleiter die Positionierung für eine gewisse Zeit verliert.
Während der eintägigen intensiven Störungstests zeigten Empfänger mit AIM+ eine 99,5 %ige Positionierungsverfügbarkeit unter verschiedenen Störungsarten, von einfachen kontinuierlichen Schmalbandstörungen bis hin zu den komplexesten Breitbandübertragungen.
Die Magie liegt im GNSS-Empfänger
Bei missionskritischen Anwendungen kann eine Anti-Jam-Antenne eine Rolle spielen, wenn es darum geht, eine maximale Widerstandsfähigkeit gegen RF-Interferenzen zu erreichen. Während des JammerTests wurden 3 Empfänger in Kombination mit unterschiedlich ausgefeilten Antennen unter starkem Multifrequenz-Breitband-Störsignal getestet. Die nachstehenden Signal-Rausch-Zeitdiagramme zeigen die Signalqualität während dieses Tests. Im oberen Diagramm ist zu erkennen, dass ein Empfänger mit einer Standard-Breitband-Spiralantenne nicht über die AIM+-Anti-Störungs-Technologie verfügt und daher die Verfolgung der Satellitensignale während der Störung sofort verliert. Ein Empfänger mit der gleichen Antenne, aber mit AIM+, verfolgt die Signale weiterhin und liefert die Positionierung (mittleres Diagramm). Das untere Diagramm zeigt einen Empfänger mit AIM+ in Verbindung mit einer Anti-Störungsantenne. Der Abfall der Signalqualität ist etwas geringer als bei einer Standardantenne, und der Empfänger verfolgt weiterhin Signale und liefert Positionsdaten.
Hier können sie den vollen Bericht von Septentrio lesen.
Für weitere Informationen und technische Details stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.
