Satelliittipaikannuksen häirinnästä on tullut kasvava ongelma ilmailussa, meriliikenteessä ja miehittämättömissä järjestelmissä. Perinteinen GNSS-vastaanotin voi menettää paikannuskykynsä voimakkaan häiriösignaalin vuoksi, mutta uudenlaisella antennitekniikalla häiriöitä voidaan torjua jo ennen signaalin käsittelyä. Taoglas esittelee Münchenin Electronica-messuilla tähän tarkoitukseen kehitettyä referenssisuunnittelua.
Satelliittipaikannus perustuu erittäin heikkoihin radiosignaaleihin, joita vastaanotetaan tuhansien kilometrien päästä. Siksi GNSS-järjestelmät ovat herkkiä sekä tahalliselle häirinnälle että ympäristön aiheuttamille häiriöille. Erityisen vaikeita ovat tilanteet, joissa häiriösignaali osuu samalle taajuusalueelle kuin vastaanotettava satelliittisignaali. Tällöin tavanomainen taajuussuodatus ei välttämättä auta.
Taoglasin ratkaisu perustuu CRPA-tekniikkaan (Controlled Reception Pattern Antenna), jossa useita antennielementtejä käytetään yhdessä sähköisesti ohjattavan vastaanottokuvion muodostamiseen. Antennijärjestelmä voi tunnistaa häiriösignaalin tulosuunnan ja vaimentaa vastaanottoa juuri tästä suunnasta. Samalla muista suunnista tulevien satelliittisignaalien vastaanotto voidaan säilyttää.
Neljän antennielementin CRPA-järjestelmällä voidaan muodostaa jopa kolme toisistaan riippumatonta vaimennussuuntaa. Käytännössä tämä tarkoittaa, että vastaanotin voi torjua useasta eri suunnasta tulevia häiriöitä samanaikaisesti. Todellinen suorituskyky riippuu antennien sijoittelusta, RF-elektroniikasta, kalibroinnista ja signaalinkäsittelystä.
Tekniikka auttaa myös monitie-etenemisen aiheuttamissa ongelmissa. Esimerkiksi kaupunkiympäristössä satelliittisignaalit voivat heijastua rakennuksista ja saapua vastaanottimeen useasta suunnasta. Heijastuneet signaalit heikentävät paikannustarkkuutta, mutta niiden vaikutusta voidaan vähentää antennin suuntakuviota ohjaamalla.
Taoglasin julkistama referenssisuunnittelu yhdistää yhtiön kaupallisesti saatavia monitaajuuksisia GNSS-antennielementtejä, TFM.110A-etupäämoduuleja ja muuta tarvittavaa elektroniikkaa. Antennivaihtoehdot tukevat GPS-, Galileo-, GLONASS- ja BeiDou-järjestelmiä sekä eri käyttötarkoituksiin soveltuvia L1-, L2- ja L5-taajuusalueita.
Varsinainen häiriöiden tunnistus ja vaimennus edellyttävät lisäksi sopivaa signaalinkäsittelyä. – GNSS-järjestelmien häiriönsietoa ei voida jättää jälkikäteen ratkaistavaksi, jos paikannus ja ajoitus ovat keskeisiä järjestelmän käytettävyydelle tai turvallisuudelle, sanoo Taoglasin suunnittelusta vastaava johtaja Baha Badran.
Taoglasin mukaan referenssisuunnittelu voi nopeuttaa häiriönkestävien paikannusjärjestelmien kehittämistä esimerkiksi drooneihin, autonomisiin ajoneuvoihin, tarkkuusmaatalouteen, merenkulkuun ja kriittiseen infrastruktuuriin. Samalla se tarjoaa laitevalmistajille mahdollisuuden hyödyntää CRPA-tekniikkaa ilman, että koko antennijärjestelmä on suunniteltava alusta lähtien.
– Paikannuksen tarkkuudessa, luotettavuudessa ja virrankulutuksessa otetaan nyt merkittäviä edistysaskelia, sanoo u-bloxin toimitusjohtaja Matthias Poppel. Münchenin Electronica-messuilla yhtiö esittelee GNSS-moduulia, joka lupaa alle kahden nanosekunnin ajoitustarkkuuden kriittisen infrastruktuurin tarpeisiin.
Teollisuuden sulautetut järjestelmät suunnitellaan usein 10–15 vuoden käyttöikää varten. Muistitekniikka ja komponenttien saatavuus muuttuvat kuitenkin huomattavasti nopeammin. Kingstonin Suomen liiketoiminnan kehityspäällikkö Mikko Maanoja korostaa, että muistivalinnat ja komponenttien elinkaaren hallinta on otettava huomioon jo laitteen suunnitteluvaiheessa.
Saksalainen Rohde & Schwarz on esitellyt Münchenin Electronica-messuilla uuden FNH-käsianalysaattorin, joka yhdistää spektrianalyysin, reaaliaikaisen spektrianalyysin, vektoriverkkoanalyysin ja tehomittaukset samaan laitteeseen. Uutuuden merkittävin tekninen ominaisuus on jopa 125 megahertsin reaaliaikainen analyysikaista, joka on valmistajan mukaan luokkansa levein.
Emerson laajentaa NI PXI-mittalaitevalikoimaa uusilla, aiempaa edullisemmilla moduuleilla. Samalla yhä useammat mittausjärjestelmät pääsevät hyödyntämään Nigel-tekoälyavustajaa, joka nopeuttaa automatisoitujen testien kehittämistä ja vianetsintää.
5G-yhteyden rakentamiseen ei välttämättä tarvita matkapuhelinoperaattoria, SIM-kortteja eikä lisensoitua radiotaajuutta. DECT NR+ tuo 5G-standardin ominaisuuksia paikallisiin IoT-verkkoihin, joissa tarvitaan pitkää kantamaa, pientä viivettä ja luotettavaa tiedonsiirtoa. Uusi tekniikka yhdistää itsestään järjestäytyvän mesh-verkon, energiatehokkuuden ja nopean tiedonsiirron tavalla, joka haastaa monet nykyiset langattomat ratkaisut.