Comment réaliser les essais d'antennes anti-brouillage conformément à la norme CRPA

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Validation des systèmes d'antennes anti-brouillage CRPA face aux menaces NAVWAR

Les antennes à diagramme de réception contrôlé (CRPA), également appelées antennes anti-brouillage, constituent une ligne de défense essentielle contre les menaces liées à la guerre de navigation. Elles assurent un filtrage spatial qui protège les systèmes de positionnement, de navigation et de synchronisation (PNT) dans des environnements contestés. Les solutions anti-brouillage protègent les plateformes en distinguant les signaux GNSS souhaités des menaces présentes dans l’environnement radiofréquence, notamment les puissantes formes d’onde de brouillage et les signaux trompeurs conçus pour paraître légitimes. Les CRPA sont utilisées dans des applications tant militaires que civiles, notamment sur les aéronefs, les véhicules terrestres, les drones, les missiles hypersoniques à guidage de précision, les plateformes navales, les munitions vagabondes à longue portée et les systèmes de gestion de combat, pour assurer la synchronisation temporelle et l’intégrité des données.

Contrairement à une antenne à diagramme de réception fixe, une CRPA utilise plusieurs éléments d’antenne et un traitement adaptatif du signal pour s’adapter de manière dynamique à son environnement RF. Le système analyse les signaux reçus au niveau de chaque élément d’antenne et ajuste l’amplitude et la phase en temps réel afin d’orienter les zéros vers les interférences, tout en maintenant ou en améliorant la réception dans la direction des signaux satellites souhaités. Un réseau comportant N éléments peut former jusqu’à N-1 zéros indépendants ; les réseaux plus grands permettent de focaliser la réception avec plus de précision et de mieux séparer les signaux provenant de directions similaires. À mesure que les conceptions de CRPA évoluent, passant des réseaux traditionnels à 4 et 7 éléments vers des systèmes comportant plus de 16 éléments, la validation des performances anti-brouillage devient de plus en plus exigeante. Les essais doivent reproduire des niveaux de signal réalistes, la géométrie des menaces, les angles d’arrivée et les conditions dynamiques de la plateforme. Les ingénieurs peuvent alors évaluer des paramètres tels que la profondeur des zéros et la précision d’orientation, la tolérance brouillage/signal, ainsi que l’acquisition et le suivi GNSS avant le déploiement.

Solutions CRPA pour les tests d'antennes anti-brouillage

Les performances d’un CRPA peuvent être validées en laboratoire à l’aide de tests de front d’onde conduits ou de tests « over-the-air » (OTA) en chambre anéchoïque. Le système de test PNT X CRPA de Keysight utilise une simulation de front d’onde à injection directe pour fournir des signaux GNSS, de brouillage et de spoofing synchronisés à chaque élément du CRPA. Cette approche permet un contrôle précis et reproductible de la dynamique des scénarios à 6 degrés de liberté, y compris des profils de vol complets, pour tester l'électronique de l'antenne et le récepteur. Une architecture stable préserve l'alignement de phase et maintient l'étalonnage tout au long de l'exécution du scénario, évitant ainsi un réétalonnage en cours d'exécution et les discontinuités de phase que l'étalonnage continu peut introduire.

Les tests OTA intègrent l'antenne physique dans le test, en émettant des signaux GNSS et des signaux de menace dans une chambre afin d'évaluer l'ensemble du système CRPA. Le système de test PNT X OTA de Keysight propose une approche brevetée de chambre compartimentée pour un réalisme accru et des durées de test plus longues. Si les tests OTA permettent une validation de bout en bout, la dynamique des scénarios y est toutefois plus limitée qu'avec les tests par conduction. Ensemble, ces deux méthodes offrent une validation complémentaire au niveau des sous-systèmes et du système.

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