Cómo realizar las pruebas de antena contra interferencias de la CRPA

Sistema de pruebas CRPA
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Validación de los sistemas de antenas antiinterferencias CRPA frente a las amenazas de NAVWAR

Las antenas de patrón de recepción controlado (CRPA), también conocidas como antenas antiinterferencias, constituyen una línea de defensa clave frente a las amenazas de guerra de navegación. Proporcionan un filtrado espacial que protege los sistemas de posicionamiento, navegación y sincronización (PNT) en entornos conflictivos. Las soluciones antiinterferencias protegen las plataformas distinguiendo entre las señales GNSS deseadas y las amenazas presentes en el entorno de radiofrecuencia, incluidas potentes formas de onda de interferencia y señales falsificadas diseñadas para parecer legítimas. Las CRPA se utilizan en aplicaciones tanto de defensa como civiles en aeronaves, vehículos terrestres, drones, misiles hipersónicos de guía de precisión, plataformas navales, municiones de vuelo prolongado de largo alcance y sistemas de gestión de combate para la sincronización temporal y la integridad de los datos.

A diferencia de una antena con patrón de recepción fijo, una CRPA utiliza múltiples elementos de antena y un procesamiento adaptativo de la señal para responder de forma dinámica a su entorno de radiofrecuencia. El sistema analiza las señales recibidas en cada elemento de antena y ajusta la amplitud y la fase en tiempo real para orientar los puntos nulos hacia las interferencias, al tiempo que mantiene o mejora la recepción en la dirección de las señales de satélite deseadas. Una matriz con N elementos puede formar hasta N-1 puntos nulos independientes; las matrices más grandes enfocan la recepción con mayor precisión y separan mejor las señales que llegan desde direcciones similares. A medida que los diseños de las CRPA pasan de las matrices tradicionales de 4 y 7 elementos a sistemas con más de 16 elementos, la validación del rendimiento antiinterferencias se vuelve cada vez más exigente. Las pruebas deben reproducir niveles de señal realistas, la geometría de la amenaza, los ángulos de llegada y las condiciones dinámicas de la plataforma. De este modo, los ingenieros pueden evaluar métricas como la profundidad de los puntos nulos y la precisión de orientación, la tolerancia entre la señal y el interferidor, y la adquisición y el seguimiento del GNSS antes de su despliegue.

Soluciones de prueba de antenas antiinterferencias de CRPA

El rendimiento del CRPA puede validarse en un laboratorio mediante pruebas de frente de onda conducidas o pruebas «over-the-air» (OTA) en una cámara. El sistema de pruebas PNT X CRPA de Keysight utiliza simulación de frente de onda por inyección directa para enviar señales sincronizadas de GNSS, interferencia y suplantación a cada elemento del CRPA. Este enfoque proporciona un control preciso y repetible de la dinámica de los escenarios con 6 grados de libertad, incluidos perfiles de vuelo completos, para probar la electrónica de la antena y el receptor. Una arquitectura estable preserva la alineación de fase y mantiene la calibración durante toda la ejecución del escenario, evitando la recalibración en tiempo de ejecución y las discontinuidades de fase que puede introducir la calibración continua.

Las pruebas OTA incorporan la antena física a la prueba, emitiendo señales GNSS y de interferencias en una cámara para evaluar el sistema CRPA al completo. El sistema de pruebas PNT X OTA de Keysight ofrece un enfoque patentado de cámara por zonas que proporciona un mayor realismo y tiempos de prueba más prolongados. Si bien las pruebas OTA proporcionan una validación de extremo a extremo, la dinámica de los escenarios es más limitada que en las pruebas conducidas. En conjunto, ambos métodos proporcionan una validación complementaria a nivel de subsistema y de sistema.

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