I ripetitori GNSS/GPS sono sistemi a radiofrequenza che ricevono segnali di navigazione satellitare in tempo reale da antenne esterne e li ritrasmettono all’interno, consentendo il funzionamento dei ricevitori GNSS laddove non sia disponibile la ricezione diretta dal satellite. Utilizzati negli impianti di produzione, manutenzione e collaudo di UAV, UGV e USV, questi sistemi supportano i controlli delle apparecchiature di navigazione, l’integrazione del pilota automatico, la garanzia della qualità della produzione e i controlli dei ricevitori GNSS prima della messa in servizio.
Questa pagina presenta i fornitori di ripetitori GNSS/GPS, che spaziano da kit compatti a zona singola a sistemi di distribuzione multizona in grado di servire più banchi di prova, hangar e officine.
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I ripetitori GNSS/GPS (noti anche come ri-trasmettitori GNSS) sono sistemi RF che ricevono segnali di navigazione satellitare in tempo reale tramite un’antenna esterna e li ritrasmettono in ambienti chiusi dove la ricezione diretta del segnale satellitare è limitata o non disponibile. Un tipico sistema ripetitore GPS combina un’antenna ricevente esterna con apparecchiature di amplificazione e distribuzione del segnale e una o più antenne trasmittenti interne, consentendo ai ricevitori compatibili di acquisire segnali GNSS in tempo reale all’interno degli edifici.
I ripetitori GNSS vengono utilizzati negli impianti di produzione, manutenzione e collaudo di veicoli aerei senza pilota (UAV), veicoli terrestri senza pilota (UGV) e imbarcazioni di superficie senza pilota (USV). Estendendo la disponibilità del segnale satellitare a hangar, officine, laboratori e altre aree chiuse, questi sistemi supportano i controlli dei ricevitori di navigazione, l’integrazione delle apparecchiature e i test di idoneità pre-dispiegamento senza richiedere che i veicoli vengano spostati all’esterno.
Ripetitore GNSS / Ripetitore GNSS anti-interferenza di SAGLAMTEK
I ripetitori GPS per interni estendono la copertura della navigazione satellitare all’interno di hangar, officine, laboratori, bacini di carenaggio coperti e altre strutture in cui tetti, pareti, schermature o strutture circostanti impediscono una ricezione diretta affidabile. Ricevendo i segnali GNSS tramite un’antenna esterna e ritrasmettendoli all’interno, questi sistemi consentono ai ricevitori installati su UAV, UGV e USV di acquisire segnali satellitari in tempo reale durante la manutenzione, i controlli delle apparecchiature e l’integrazione dei sistemi, senza che sia necessario spostare la piattaforma all’esterno.
I ripetitori GNSS consentono ai ricevitori di navigazione di acquisire i satelliti e ottenere dati di navigazione aggiornati mentre una piattaforma senza equipaggio rimane all’interno di una struttura di manutenzione o di preparazione operativa. Ciò supporta i controlli dei ricevitori prima della messa in campo e può ridurre il Time to First Fix (TTFF) una volta che il veicolo si sposta all’esterno, a seconda del comportamento del ricevitore, della visibilità satellitare e della continuità del segnale. Poiché i segnali ritrasmessi provengono dall’antenna fissa esterna, le stime di posizione all’interno corrispondono generalmente alla posizione di tale antenna piuttosto che alla posizione effettiva del veicolo.
Durante lo sviluppo e l’integrazione, i ripetitori GNSS consentono agli ingegneri di verificare che i ricevitori di bordo funzionino correttamente e comunichino con autopiloti, controllori di volo, sistemi di navigazione inerziale (INS), display di navigazione e altre apparecchiature che dipendono dal posizionamento. Ciò risulta utile per i test al banco, l’integrazione Hardware-in-the-Loop (HIL) e i controlli completi del sistema del veicolo, sebbene i movimenti realistici, il tracciamento della traiettoria e il comportamento dinamico di navigazione richiedano la simulazione o test controllati all’aperto.
I sistemi di ripetitori GPS possono fornire segnali satellitari in tempo reale presso le stazioni interne di assemblaggio, ispezione e collaudo di fine linea, consentendo ai tecnici di verificare il funzionamento dei ricevitori GNSS senza dover spostare ciascuna piattaforma all’esterno. Tali controlli consentono di verificare l’acquisizione del segnale da parte del ricevitore, l’integrità dell’antenna e del cablaggio RF, nonché la comunicazione con l’elettronica di navigazione durante la produzione di UAV, UGV e USV, integrando le misurazioni RF dedicate e altre procedure di qualificazione.
I sistemi ripetitori GNSS multizona possono distribuire segnali satellitari in tempo reale da un’unica antenna ricevente esterna a diverse postazioni di manutenzione, banchi di prova, aree di integrazione o stazioni di produzione. È possibile utilizzare splitter RF, amplificatori di distribuzione, cavi coassiali e collegamenti in fibra ottica per servire più postazioni interne, supportando il collaudo simultaneo di diverse piattaforme senza pilota o sistemi di navigazione, riducendo al contempo la necessità di antenne esterne separate.
I ripetitori GNSS possono inoltre fornire segnali satellitari a ricevitori di temporizzazione compatibili utilizzati all’interno di strutture di sviluppo e collaudo interne. Tali ricevitori possono fornire riferimenti temporali per apparecchiature di telemetria, carichi utili dei sensori, sistemi di acquisizione dati, elettronica di navigazione o infrastrutture di controllo a terra, sebbene la precisione temporale dipenda dal ricevitore e dall’architettura di distribuzione. Il ripetitore distribuisce il segnale satellitare anziché generare autonomamente il riferimento temporale.
I ripetitori GNSS/GPS hanno una finalità diversa rispetto ai ricevitori di navigazione satellitare, alle apparecchiature di simulazione, ai servizi di correzione e ai sistemi di distribuzione diretta in RF. Comprendere queste distinzioni aiuta gli ingegneri dei sistemi senza pilota a selezionare la tecnologia appropriata per i test funzionali in ambiente interno, lo sviluppo della navigazione, la sincronizzazione temporale e l’integrazione operativa.
Per lo sviluppo di sistemi senza pilota, i ripetitori sono adatti principalmente a fornire una ricezione satellitare in tempo reale per i controlli funzionali dei ricevitori e di integrazione, mentre i simulatori offrono un maggiore controllo sulle condizioni di navigazione, sulle traiettorie, sugli errori di segnale e sul movimento del veicolo.
La ritrasmissione del segnale GNSS è soggetta alle normative sullo spettro radio poiché le antenne trasmittenti interne possono produrre emissioni al di fuori delle aree di copertura previste e potenzialmente interferire con altri ricevitori di navigazione satellitare. I requisiti di installazione e funzionamento dipendono pertanto dal Paese, dalle caratteristiche delle apparecchiature, dalle frequenze consentite, dai livelli di potenza in uscita e dalle condizioni di autorizzazione applicabili.
Gli operatori devono verificare le condizioni normative applicabili prima di installare un ripetitore GPS, tra cui la potenza di uscita consentita, le restrizioni di installazione, i requisiti delle apparecchiature e le misure necessarie per prevenire interferenze al di fuori dell’area di copertura prevista.
La scelta di un ripetitore GNSS comporta l’adeguamento dei segnali satellitari supportati, delle capacità di distribuzione RF, dei requisiti di installazione e dei vincoli normativi all’ambiente di prova previsto. Un kit compatto di ripetitori GNSS può essere adatto per un singolo banco di lavoro o un’area di manutenzione, mentre gli impianti di produzione e integrazione di maggiori dimensioni potrebbero richiedere sistemi di distribuzione multizona in grado di servire diverse aree operative o laboratori.
| Considerazioni sulla selezione | Requisiti chiave | Rilevanza per i sistemi senza pilota |
| Costellazioni GNSS e bande di frequenza supportate | Compatibilità con i segnali satellitari e le bande di frequenza richiesti (GPS, Galileo, GLONASS, BeiDou e altri supportati) | Garantisce che i ripetitori distribuiscano i segnali richiesti dai ricevitori di navigazione e sincronizzazione di bordo |
| Area di copertura interna richiesta | Dimensioni dell’area di copertura, struttura edilizia, posizionamento delle antenne e condizioni di propagazione delle radiofrequenze | Determina se i segnali possono raggiungere i ricevitori presenti negli hangar, nelle aree di assemblaggio e nei laboratori |
| Distribuzione a zona singola rispetto a quella multizona | Numero di antenne interne, canali di distribuzione e aree di copertura controllate separatamente | Supporta singole stazioni di prova o più flussi di lavoro simultanei di manutenzione e integrazione |
| Guadagno RF e potenza di uscita | Amplificazione regolabile, attenuazione del segnale e livelli di potenza riemessa controllati | Contribuisce a mantenere livelli di ingresso del ricevitore utilizzabili, limitando al contempo le interferenze e la copertura RF indesiderata |
| Compatibilità di antenne e cavi | Tipi di antenna supportati, impedenza, connettori, perdite nei cavi e requisiti di alimentazione per le antenne attive | Supporta l’installazione in combinazione con l’infrastruttura esistente di ricevitori GNSS e apparecchiature di prova |
| Requisiti di integrità del segnale e di ritardo | Figura di rumore, risposta in frequenza, ritardo di gruppo e caratteristiche di distribuzione del segnale | Contribuisce a preservare la qualità del segnale satellitare per l’acquisizione da parte del ricevitore, i test funzionali e le applicazioni di sincronizzazione |
| Installazione fissa o portatile | Reti di distribuzione delle antenne permanenti o sistemi compatti per l’impiego temporaneo | Consente di scegliere tra impianti di produzione dedicati e ambienti flessibili di collaudo o manutenzione |
| Alimentazione elettrica e requisiti ambientali | Tensione di ingresso, potenza dell’antenna attiva, temperatura di esercizio e protezione ambientale | Garantisce un funzionamento affidabile in officine, strutture navali e altri impianti industriali |
| Conformità normativa e autorizzazione all’esercizio | Restrizioni nazionali applicabili, emissioni RF consentite, conformità delle apparecchiature e condizioni di installazione | Garantisce la conformità ai requisiti legali e tecnici pertinenti per la ritrasmissione GNSS in ambienti interni |
Una scelta adeguata del sistema richiede inoltre una valutazione della copertura RF e la verifica che l’installazione fornisca segnali ricevibili senza creare interferenze dannose, livelli di segnale eccessivi o comportamenti di navigazione fuorvianti durante i test.
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