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一种在GPS拒止情况下为车辆提供PNT功能的完全集成成品方法
2018-06-13


[据军事嵌入式系统网站2018611日报道]  美国军方逐渐发现了对GPS数据的依赖所带来的日益增长的那些潜在的风险,这促使美国军方采用新的部署方法来检测对GPS的威胁,并在GPS无响应的情况下向作战人员提供定位导航授时(PNT)信息。



GPS所提供的数据不仅仅提供位置和地图信息,还负责提供用于任务同步和众多相关活动的关键时间信息。如果负责提供GPS的卫星无法提供数据,或者地形条件迫使其无法提供数据,则大多数车辆系统都会受其影响。为了弥补GPS数据无响应所带来的影响,选择了另一种途径作为代替手段,以便在敌方试图提供欺骗性的定位导航授时(PNT)信息时,系统设计者可以着手提供与PNT数据互补的子系统。基于地面的GPS接收方应用程序模块(GB-GRAM)、惯性导航系统(INS)、芯片级原子钟(CSAC)和其他互补PNT服务的相结合,使得作战人员能够获得准确的定位导航授时(PNT)信息。



美国陆军的?/span>VICTORY?#31995;统(指挥、控制、通信、信息、计算机、情报、监视和侦察/电子战互操作性)背后的一个关键因素是车辆GPS的普及。通过在地面车队中推广与?/span>VICTORY?#20307;系兼容方法的手段之一,就是去除目前车辆外部的复杂混乱的GPS天线,而使每一个GPS天线都独立支持于单通道子系统。由于?/span>VICTORY?#31995;统能够在各个平台的电子子系统之间实现基于网络的数据共享,因此一个车用GPS天线即可实现其功能。



?#34746;栓式?#26041;法



为了在GPS无法提供服务的环境中提供有保证的定位导航授时(PNT)信息服务(A-PNT),最近出现了两种相互竞争的方法,第一种方法中,车辆的可选择有效反干扰模块,防御性高级GPS接收(SAASM DAGR)单元,该单元提供车辆的基于串行的ICD-GPS-153兼容服务,并安装在一个独立的设备中,该设备采用独立封装。在这种情况下,添加互补的定位导航授时(PNT)服务,如芯片级原子钟(CSAC)服务和VICTORY系统可能会要求将拓展组件安装到设备中。



此外,在这种方法中,为了提供确保A-PNT系统所需的(惯性导航系统)INS功能,需要一个独立的第三方设备,这无疑进一步增加了车辆的体积、重量和功率负担。更重要的是,因为防御性高级GPS接收(DAGR)设备暴露在机舱环境中,而不是封闭在坚固的车体内部,因此与车辆天线和GPS相关的子系统所需的电缆也暴露在车体外。



另一种方法?



提供有保证的定位导航授时(A-PNT)信息的另一种方法是利用已经应用于车辆中的成品(COTS)单链可替换单元(LRU)预留的空间需求。这种将有保证的定位导航授时(A-PNT)功能与现有底盘结合的方法相比通过螺栓固定方式解决方案更具有引人注目的优势。这样的单链可替换单元(LRU)可以通过与接收方应用程序模块(GB-RGRAM)、惯性导航系统(INS)、芯片级原子钟(CSAC)和其他互补的定位导航授时(PNT)服务紧密集成来支持A-PNT,在现有底盘上建立A-PNT系统。与防御性高级GPS接收单元(DAGR)螺栓连接的方法相比,将A-PNT集成到已有的单链可替换单元(LRU)中移除了整个防御性高级GPS接收单元(DAGR)接收器装置,从而不需要独立的惯性导航系统(INS)子系统,并且可移除所有DAGR裸露在外的线缆。



用于存放定位导航授时(PNT)信息的现有的单链可替换单元(LRU)方法不占用任何车内空间,并且只需要更改少量的车辆配置。这种开放式的系统架构方法还通过支持具有成本效益的增量升级、减少后勤负担和为技术嵌入提供商业的现成路线图来降低所有权的总成本。这使得基于商业成品(COTS)的单链可替换单元(LRU)设计可以轻松实现A-PNT服务的部署。例如,其可以简化从接收方应用程序模块(GB-GRAM)到M码接收方应用程序模块(M-CODE GB-GRAM)的升级流程。(工业和信息化部电子第一研究所   李婕敏)



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