Ellipse-D INS/GNSS 호환성 Cobham의 AVIATOR UAV 200

더 쉽게 위성 통신에 액세스할 수 있는 CNES의 CESARS 센터

국립우주연구센터라고도 불리는 CNES는 우주 연구를 전담하는 프랑스 기관입니다.

이 기관은 경제부, 국방부, 연구부의 감독 하에 운영됩니다.

한 가지 임무는 국가 정부를 위한 프랑스 공간 프로그램을 개발, 발표 및 실행하는 것입니다. CNES는 5가지 전략 분야에 중점을 두고 있습니다: 아리안(발사체), 과학, 관측, 통신, 방위입니다.

CNES는 새로운 종류의 애플리케이션에서 Satcom의 사용을 확산하고 증가시키기 위해 센터 CESARS를 설립했습니다.

CESARS는 기업, 연구소, 단체가 자유롭게 참여해 기술에 대한 조언과 피드백을 제공하고, 테스트를 수행하며, 하드웨어를 포함한 기술 플랫폼 자체에 대한 액세스 권한을 부여하는 등 도움을 줄 수 있습니다.

CESARS 팀은 일반적으로 프로젝트를 진행하기 전에 지상에서 장비를 테스트하고 검증합니다. 이번 프로젝트의 목표는 Cobham의 AVIATOR UAV 200과 SBG Systems' Ellipse-D 관성 항법 시스템 간의 호환성을 확인하는 것이었습니다.

Ellipse-D 는 가장 까다로운 환경에서도 매우 정확한 내비게이션 및 방향 데이터를 제공하는 초소형 듀얼 안테나 관성 내비게이션 시스템입니다.

SBG의 모든 센서와 마찬가지로 Ellipse-D INS/GNSS는 최적의 성능을 보장하기 위해 -40°C~85°C에서 광범위한 테스트와 보정을 거칩니다.

AVIATOR UAV 200은 소형 무인 항공기에 장착할 수 있는 소형 올인원 위성 통신 단말기(안테나와 모뎀)입니다.

UAV와 위성 사이의 연결을 허용하며, 이는 UAV와 지상 관제 사이의 중개자 역할을 합니다.

Cobham의 솔루션은 매우 낮은 데이터 속도(200kbps)로 동영상과 같은 정보를 UAV에서 지상 관제센터로 전송합니다.

AVIATOR UAV 200은 BLOS(가시선 너머) 통신을 통해 UAV가 관제실에서 더 멀리, 더 오래 비행할 수 있게 해줍니다.

관성 센서는 롤, 피치, 요, 방향 및 위치 입력을 AVIATOR UAV 200으로 전송합니다.

이러한 데이터를 사용하여 AVIATOR UAV 200의 안테나 빔을 통신 위성을 향해 조향하고 정밀하게 추적합니다.

이후에는 최적의 데이터 전송을 유지하는 데 기여합니다.

안테나 포인팅이 정확할수록 위성 링크가 더 안정적으로 작동합니다.

Ellipse-D INS/GNSS는 이러한 애플리케이션에 필수적인 듀얼 안테나 GNSS 수신기 덕분에 시작 시 정확하고 안정적인 방향을 제공합니다.

INS 센서는 동작 및 위치 데이터를 제공하여 비행 중 AVIATOR UAV 200이 위성 링크를 유지하는 데 도움을 줍니다.

스푸핑의 경우, INS는 확장된 칼만 필터 덕분에 강력한 제목을 유지하는 데 도움이 됩니다.

2020년 10월, CNES는 툴루즈 우주센터(CST) 내에서 몇 가지 테스트를 진행했습니다.

먼저 하드웨어와 소프트웨어를 실험실에서 직접 가져왔습니다. 그런 다음 하드웨어를 오스카 트럭에 통합했습니다(오스카는 도로에서 OTM 안테나를 설치 및 테스트하는 '이동식 실험실'입니다).

정지 모드에서 제대로 작동하는지 확인한 후, 관성 센서와 단말기 간의 호환성을 입증하기 위해 CNES 내부에서 OTM 테스트를 실행했습니다.

실험실에서 고정 모드에서 테스트하는 동안 CNES는 Ellipse-D INS/GNSS와 함께 제공되는 sbgcenter 소프트웨어를 사용하여 애플리케이션에 가장 적합하도록 장비를 구성했습니다.

이 소프트웨어는 다양한 모션 프로필을 제공하여 확장된 칼만 필터 매개변수를 조정하고 사용 조건에 맞는 최상의 성능을 제공합니다.

SBGcenter 소프트웨어에서 선택한 설정입니다:

프로필 선택: "범용". 오스카 트럭의 동작에 가장 적합했습니다. UAV에 통합하려면 UAV 프로필을 선택해야 합니다.
2개의 GNSS 안테나 구성: Cobham 단말기에서 45cm 이상 떨어져 있어야 하며, 유사한 '환경'(충분히 가깝고, 안테나 사이에 장애물이 없어야 하며, 동일한 역학 관계를 거쳐야 함)에 있어야 합니다.
입력한 제어 장치와 관련된 차량의 정렬(이 경우 동일한 축을 따라 정렬됨).
캐리어에 다른 센서가 장착된 경우 해당 센서도 입력할 수 있습니다(피토 튜브, 가속도계 등).
Ellipse-D INS/GNSS("메인")의 컴 포트 A는 PC에 연결되어 sbgcenter에서 수신한 정보를 시각화합니다. 포트 E는 Cobham 터미널에 연결됩니다. 둘 다 115200 보드로 구성됩니다.
데이터 출력에 관한 한, AT_ITINS 메시지의 전송 주파수는 최대 50Hz여야 합니다.