Особенности эксплуатации систем морской навигации в условиях воздействия РЭБ
Изменившиеся условия в области спутниковой навигации в РФ период с 2022 года оказали сильное влияние на работу спутниковых навигационных приёмников. В зону действия РЭБ (Радиоэлектронная Борьба) попало множество регионов страны, и судоводители столкнулись с проблемами в области получения корректного навигационного решения, часть таких проблем уже привели к нештатным ситуациям и авариям.
Годами стабильно и точно работающие спутниковых навигационных системы приучили судоводителей полностью полагаться на ГНСС навигацию как на незаменимый инструмент и в результате часть судоводителей оказались не готовы к изменившейся ситуации в области спутниковой навигации.
Ситуация с ухудшением работы спутниковых навигационных систем по всей видимости будет продолжаться и профессионалам в различных областях и особенно судоводителям необходимо адаптироваться к новой реальности для обеспечения безопасности навигации.
Средства РЭБ позволяют эффективно подавлять любые спутниковые навигационные системы в зоне своего действия и затрудняют работу таких систем на удалении.
Возможные способы улучшения ситуации:
Возврат к «классической» навигации, с использованием навигационных знаков и счисления курса по магнитному или гирокомпасу и скорости по механическому лагу.
Взаимодействие с службами которые регламентируют работу РЭБ систем.
Улучшение аппаратной части спутниковых навигационных систем
В настоящей статье перечислим известные способы улучшения ситуации при эксплуатации приёмников Geobox Fora One и приёмников, созданных на основе One Pilot.
ГНСС Fora One это приёмники, разработанные и произведённые в Санкт-Петербурге компанией Геоприбор (торговая марка Geobox). Весь цикл производства и поддержки оборудования находится в России. приемник Fora One.
ГНСС приемники Fora One внесены в госреестр СИ (Средств Измерений) Российской Федерации.
Системы РЭБ в основном работают в двух режимах противодействия спутниковой навигации:
Spoofing (от английского spoof – розыгрыш, обман). Подмена координат. РЭБ транслирует информационный сигнал аналогичный действующим навигационным спутниковым системам с измененными координатами. Результат – приёмник неправильно определяет позицию. В данной статье будет использоваться термин «Подмена координат».
Jamming (от английского jam – сжатие). РЭБ генерирует помеху на частотах трансляции спутникового навигационного сигнала (1100-1600 MГц). Результат – приёмник имеет проблемы с получением навигационного решения. В данной статье будет использоваться термин «Помеха».
Способ 1
Выбор аппаратной части (навигационного приемника).
Как в случае «помехи», так и в случае «подмены координат» система РЭБ имеет определённый частотный диапазон работы. Приемники с большим выбором поддерживаемых навигационных систем и частот трансляции будут иметь преимущество по сравнению с приемниками с меньшим количеством систем и частот.
Традиционно в навигационных системах судов используются самые простые одночастотные навигационные модули, которые максимально уязвимы для РЭБ. Навигационные приемник ONE совсем другие. Это профессиональные приемники, специально созданные для получения точного навигационного решения в самых сложных условиях.
ГНСС Fora One выпускаются в двух вариантах:
184 канала, L1/L2
1408 каналов, L1/L2, L5
Оба варианта имеют репутацию устойчивых к РЭБ, что видно из вышеперечисленных характеристик (все системы, много частотность), но вариант 1408 каналов обладает некоторым преимуществом по сравнению с вариантом 184 канала.
Оба процессора имеют встроенный алгоритм отбраковки сигналов, которые были подвержены воздействию РЭБ типа «Помеха» и «Подмены координат». Алгоритм отбраковки сигналов у процессоров разный, но эффективный.
Говорить о преимуществе какого-либо варианта приемника не представляется возможным, так как в зависимости от разных ситуаций процессоры ведут себя не одинаково. Проще говоря где-то, лучше работает приёмник с вариантом 184 канала, а где-то вариант 1408 каналов. Часть пользователей комбинирует в своих системах оба приёмника. Оба варианта приемника имеют встроенные детекторы помех двух типов «Помеха» и «Подмена координат» с возможностью логирования.
ГНСС антенна — это непременный элемент спутниковой навигационной системы. ГНСС антенны имеют разные частотные характеристики и могут быть активные (встроенный усилитель) и пассивные.
Исходя из технических характеристик и опыта эксплуатации, для работы в условиях РЭБ можно рекомендовать:
Мультичастотная мультисистемная спиральная антенна с частотами для приема спутниковых дифференциальных поправок (GPS L1/L2/L5, GLONASS L1/L2/L3, GALILEO E1/E5/E6, BDS B1/B2/B3, L-Band), SMA-J Геометрия антенны и наличие встроенных фильтров обеспечивает устойчивость к «Помехам» и «Подмене Координат». разъем, размер ⌀ 42.2*87.2 мм, вес 35 г.
GPS L1/L2/L5, GLONASS L1/L2/L3, GALILEO E1/E5/E6, BDS B1/B2/B3 Размер ⌀ 290*80 мм, вес 300 грамм.
Geobox Каравай — это пассивная ГНСС антенна созданная специально для работы в условиях сильных радиопомех. При ее создании использован принцип, который давно известен практикующим геодезистам – в случае помех укрыть антенну от прямой видимости РЭБ. В антенне Каравай защитный элемент правильно рассчитан и встроен в контракцию.
Важно!
Конструкция ГНСС приёмников Fora One модульная, что позволяет легко менять антенну в зависимости от условий эксплуатации и целей пользователя.
Для устранения эффекта от действия РЭБ, имеется возможность производить дополнительную настройку приемника. Дополнительная настройка зависит от конкретных условий работы. ГНСС приёмники Geobox Fora One имеют расширенный (профессиональный) доступ к настройкам приёмника.
Дополнительная настройка приемников подразумевает изменение следующих параметров:
Выбор спутниковых группировок, участвующих в решении.
Получить консультацию о наиболее работоспособном варианте настройки приёмника под конкретные условия работы можно у специалистов компании «Геоприбор». Настройку приёмника Fora One можно производить разными способами, наиболее простой и доступный вариант – при помощи Web интерфейса.
Спутниковые дифференциальные системы навигации имеют в своем составе как минимум два приёмника – База и Ровер, соответственно вся система становится в два раза уязвимее от действия РЭБ, но при этом надо отметить то, что правильно работающая связка «База-Ровер» в режиме RTK более устойчива к действию РЭБ, особенно в части помех типа ПК. Приёмники Geobox Fora One универсальны и могут быть как базой, так и ровером. Вариант Fora One Radio оснащен встроенным радиомодем для передачи и приема дифференциальных поправок на большие (до 15 км) расстояния.
При установке Базы следует обратить внимание на выбор места для установки.
Критерии выбора места для Базы в условиях РЭБ:
Закрытость от действия РЭБ рельефом, зданиями непроницаемыми для радиолучей.
Высота для обеспечения максимальной дальности передачи.
Данный способ является следствием предыдущего способа. Ровер в режиме RTK непрерывно получает поток дифференциальных поправок и использует их в обработке своего навигационного решения, что делает навигационное решение более устойчивым к помехам типа «Подмена Координат».
Поэтому геодезист может получить фиксированное ГНСС решение в том месте, где его возможно получить и «внести» приемник с фиксированным решением в зону, где получить это решение невозможно и произвести измерительные работы.
Для облегчения интеграции ГНСС приёмника Fora One в судовую навигационную систему создан специальный вариант One Pilot.
Отличие приёмника One Pilot от стандартного заключается в наличии дополнительного Wi-Fi роутера в составе устройства, который позволяет создать Wi-Fi сеть с фиксированным IP адресами приёмника One и еще 3-х источников информации. Это дает возможность создать Wi-Fi сеть на судне, где источником навигационного решения (потока NMEA) будет приемник Fora One, а судовые и лоцманские источники данных не потребуют прописывания параметров подключения при каждом перезапуске системы обмена данными.
Все приборы, которым нужно навигационное решение будут иметь возможность подключиться по сети к приемнику, а через его организатора сети к TCP портам судовых и лоцманских устройств. Функционал приёмников One также позволяет использовать их для определения курса методом спутниковых измерений (Heading).
_1.jpg)
