Ellipse-D INS/GNSSの互換性 CobhamのAVIATOR UAV 200

CNESのCESARSセンターが衛星通信へのアクセスを容易にする

CNESは国立宇宙研究センターとも呼ばれ、宇宙研究を専門とするフランスの機関である。

経済・防衛・研究両省の監督下で運営されている。

その使命のひとつは、国家政府のためにフランス空間プログラムを開発、提示、実行することである。CNESは5つの戦略的分野に重点を置いている：アリアン（ロケット）、科学、観測、電気通信、防衛である。

CNESは CESARSセンターを設立し、衛星通信の普及と新たな用途の拡大を図っている。

CESARSは、企業、研究所、団体を自由に受け入れ、アドバイス、技術に関するフィードバック、テストの実施による支援、ハードウェアを含む技術プラットフォーム自体へのアクセスを提供する。

CESARSチームは通常、プロジェクトを進める前に地上で機器のテストと検証を行う。今回の目的は、CobhamのAVIATOR UAV 200とSBG Systems'Ellipse-D 慣性航法システムとの互換性を確認することであった。

Ellipse-D は、最も厳しい環境においても高精度のナビゲーションと方位データを提供する小型デュアルアンテナ慣性航法システムです。

SBGの他のセンサーと同様、Ellipse-D INS/GNSSは、-40℃から85℃まで幅広くテストされ、最適な性能を保証するために校正されています。

AVIATOR UAV 200は、小型UAVに収まるコンパクトなオールインワン衛星通信端末（アンテナとモデム）です。

UAVと衛星の接続を可能にし、衛星はUAVと地上管制の仲介役を果たす。

コブハムのソリューションは、ビデオなどの情報をUAVから非常に低いデータ・レート（200kbps）で地上管制に送信する。

AVIATOR UAV 200は、BLOS（Beyond Line of Sight）通信により、UAVを管制室からより遠くへ、より長く飛行させることができる。

慣性センサーはロール、ピッチ、ヨー、ヘディング、位置の入力をAVIATOR UAV 200に送る。

これらのデータを使って、AVIATOR UAV 200のアンテナビームを通信衛星に向けて操縦し、衛星を正確に追跡する。

その後、最適なデータ伝送を維持することに貢献する。

アンテナポインティングが正確であればあるほど、衛星リンクはより安定する。

Ellipse-D INS/GNSSは、デュアルアンテナGNSSレシーバーにより、スタート時に正確で信頼性の高いヘディングを提供します。

INSセンサーは、AVIATOR UAV200が飛行中に衛星リンクを維持するための動きと位置のデータを提供します。

なりすましの場合、INSは拡張カルマンフィルタのおかげで堅牢な方位を維持するのに役立つ。

2020年10月、CNESはCST（トゥールーズ宇宙センター）内でいくつかのテストを実施した。

まず、実験室でハードウェアとソフトウェアを手にした。その後、ハードウェアはOscarトラックに組み込まれた（OSCARは、OTMアンテナが路上でセットされ、テストされる「移動実験室」である）。

静止モードで正常に動作することを確認した後、CNES社内でOTMテストを実施し、慣性センサーと端末の互換性を証明した。

実験室での定常モードでのテスト中、CNESはEllipse-D INS/GNSSに付属するsbgcenterソフトウェアを使用し、アプリケーションに最適な機器の設定を行った。

このソフトウェアは、拡張カルマンフィルタのパラメータを調整し、使用条件に最適なパフォーマンスを提供するために、さまざまなモーションプロファイルを提供します。

SBGcenterソフトウェアで選択した設定：

プロファイルの選択：「汎用」。オスカートラックの挙動に最も適していた。UAVに統合するには、UAVプロファイルを選択する必要があります。
2つのGNSSアンテナの構成：Cobham端末から45cm以上離れ、同じような "環境 "でなければならない（十分に近く、間に障害物がなく、同じダイナミクスを受けなければならない）。
入力されたコントロールユニットに対する車両のアライメント（この場合、それらは同じ軸に沿って配向されている）。
キャリア上に他のセンサーが設置されている場合は、それらも入力できる（ピトー管、加速度計...）。
Ellipse-D INS/GNSS（「メイン」）のCOMポートAは、sbgcenterで受信した情報を可視化するためにPCに接続されている。ポートEはCobham端末に接続されている。どちらも115200ボーで設定されている。
データ出力に関する限り、AT_ITINSメッセージの送信周波数は最大50Hzでなければならない。