Безопасность систем навигации GPS/ГЛОНАСССтенд предназначен для проведения лабораторно-практических работ по изучению безопасности систем спутниковой навигации.
Стенд позволяет:
изучить основные принципы работы систем спутникового позиционирования;
изучить безопасность систем спутниковой навигации;
изучить влияния внешних факторов на качество приема и точность определения координат.
выявить преимущества и недостатки систем ГЛОНАСС, GPS и GALILEO, а также произвести их сравнительный анализ.
Состав стенда:
Базовая комплектация:
Модуль «Навигация GPS/ГЛОНАСС/GALILEO» (1 шт.)
Модуль «Устройство программного приёма и синтеза частот» (1 шт.)
Антенны для приема GPS/ГЛОНАСС/GALILEO сигналов
Блок батарей для питания основного модуля (1 шт.)
Блок для питания от сети.
Кабель USB AF-BF для соединения с персональным компьютером длиной не менее 1 м. (1 шт.)
Соединительные провода (6 шт.)
Комплект учебно-методических пособий
Программное обеспечение
Модуль «Навигация GPS/ГЛОНАС/GALILEO» .
Представляет собой блок приёмника сигналов навигационных спутников систем GPS/ГЛОНАСС/GALILEO. Помимо непосредственного приёма и обработки сигналов навигационных систем и вычисления географического местоположения, модуль предоставляет следующую функциональность:
отображение напряжения питания, тока потребления и мощности, потребляемой чипом;
управление основными параметрами модуля.
Модуль условно делится на несколько функциональных частей. Некоторые точки этих функциональных частей доступны на лицевой панели (приборные разъемы) и могут соединяться между собой при помощи проводов, которые входят в комплект стенда. Ниже представлен список функциональных частей блока:
Чип приемника GPS/ГЛОНАСС/GALILEO.
Полноцветный TFT дисплей.
Выключатели питания всего модуля и приемника спутниковых сигналов
Виртуальный СОМ-порт с индикацией состояния сигналов;
Логический анализатор на 8 каналов
Отключаемая батарея резервного питания GPS приемника.
Внешний разъем для подключения GPS-антенн.
Модуль «Устройство программного приёма и синтеза частот» .
Модуль «Устройство программного приёма и синтеза частот» служит для генерирования и приема сигналов спутниковой связи для последующего анализа и декодирования. Также модуль может работать в режиме передачи данных, что может быть использовано для подмены данных систем спутниковой навигации для модуля «Навигация GPS/ГЛОНАС/GALILEO».
Состав модуля «Устройство программного приёма и синтеза частот»
Кнопка включения с ёмкостным принципом срабатывания и защитой от непреднамеренных нажатий.
Блок связи с ПК с отображением фактов приёма и передачи информации
Многофункциональный дисплей с ёмкостными клавишами управления, с возможностью отображения:
Потребляемой устройством тока и мощности
Режимом работы устройства
Измерителем выходной мощности сигнала
Устройство программного приёма и синтеза частот
Технические характеристики в режиме передатчика
Возможность работы в частотах от 10 МГц до 6 ГГц;
Выходная мощность
в диапазоне от 10 МГц до 2 ГГц: 5 дБм;
в диапазоне от 2 ГГц до 3 ГГц: 13 дБм;
в диапазоне от 3 ГГц до 4 ГГц: 0 дБм;
в диапазоне от 4 ГГц до 6 ГГц: -10 дБм;
SMA-разъём для подключения антенны;
Программно-управляемый коэффициент усиления передатчика;
Возможность управления с персонального компьютера через высокоскоростной последовательный интерфейс;
Возможность программного включения питания антенны (до 50 мА);
Возможность обновления встроенного программного обеспечения при помощи персонального компьютера;
Возможность передачи сигналов произвольной формы;
Технические характеристики в режиме приёмника
Возможность работы в частотах от 1 МГц до 6 ГГц;
SMA-разъём для подключения антенны;
Программно-управляемый коэффициент усиления входного сигнала от 0 до 40 дБ;
Возможность управления с персонального компьютера через высокоскоростной последовательный интерфейс;
Возможность обновления встроенного программного обеспечения при помощи персонального компьютера;
Возможность записи принимаемого сигнала в файл в формате квадратурных измерений и float-point отсчётов;
Возможность создания программно-конфигурируемых фильтров сигнала, в том числе:
Фильтр верхних частот с программно-конфигурируемой частотой среза;
Фильтр нижних частот с программно-конфигурируемой частотой среза;
Полосовой фильтр с программно-конфигурируемыми частотами среза.
Возможность программного декодирования модулированных сигналов, в том числе:
Амплитудная модуляция
Широкополосная частотная модуляция
Узкополосная частотная модуляция
Фазовая модуляция
Гауссовская частотная модуляция;
Гауссовская частотная модуляция с минимальным сдвигом.
Учебно-методическая часть .
Включает в себя 3 раздела: теория, инструкция по эксплуатации стенда, лабораторный практикум. Лабораторный практикум представлен следующими работами.
№ п / п
Название работы
1
Знакомство со стендом, изучение программного и аппаратного обеспечения. Изучения основных принципов работы глобальных систем позиционирования.
2
NMEA-протокол. Особенности работы, назначение различных типов посылок. Посылки GGA, GSA, GSV, RMC, VTG. Изучение возможности их подмены.
3
Приём сигналов спутниковой навигации, демодуляция и декодирование. Анализ передаваемых данных.
4
Генерация подменных сигналов спутниковой навигации, анализ дистанции влияния подменного сигнала на истинные сигналы спутниковой навигации.
5
Изучение факторов, влияющих на точность приема. Различные типы антенн, влияние помех на качество приема. Изучение технологий HDOP, PDOP, VDOP. Изучени..
далее