Schiebelブランドの無人航空機システム(UAS)ヘリコプターとGNSSアンチジャミング技術

Schiebel社の航空機の重大なミッション遂行を再び可能にしたアンチジャミング技術

HexagonのGPSアンチジャミング技術と迅速な反応により、 Schiebel社の航空機がミッションに復帰した様子についてお読みください。

社名:Schiebel Aircraft GmbH。CAMCOPTER® S-100 無人エアシステム (UAS) の製造業者、オーストリアのウィーンに拠点を置く

課題:CAMCOPTER® S-100 の運用の成功を脅かした、紛争地区での意図的なGPS電波干渉

ソリューション:Hexagon|NovAtel社製GPSアンチジャム技術(GAJT)®の実装

結果:「既製製品」技術により、Schiebel 社は新たに適合した CAMCOPTER® S-100 を最小限の時間枠で迅速に再装備しました

 

1951年にウィーンで設立された Schiebel Aircraft GmbHは、非常に汎用性が高く、完全自律型の最先端の回転翼航空機である CAMCOPTER S-100 無人航空機システム(UAS)の製造メーカーです。

カーボンファイバーとチタン製の機体を持つ S-100は、最大18,000 フィートの実用上昇限度まで、幅広い運搬および耐久需要に応えます。また、2つのペイロードベイ、予備電子ベイ、2つのサイドペイロード近接地点によって、積載量を最大化することに重点が置かれており、 最大ペイロードは50キログラム(110 ポンド)です。

「これは、お客様の特定の要件に合わせて、個別に調整された多種多様なペイロードに対応可能できる、コンパクトなヘリコプターです」と、Schiebel社の最高技術責任者Chris Day氏は語ります。

模型飛行機と呼ばれるような小型の視線制限のある飛行機を除けば、遠隔操作であれ自律操作であれ、航行を成功させるためには、すべてのUASが正確な位置制御を必要とします。CAMCOPTER S-100には、NovAtelのOEM628マルチ衛星対応GNSS 受信機が位置、ナビゲーション、タイミング(PNT)スイートの一部として搭載されています。NovAtel GNSS受信機およびアンテナは、 CAMCOPTER S-100が搭載する諜報、監視および偵察ペイロードの一部にも搭載されています。

車両のGNSSコンポーネントはナビゲーションデータの主要供給源となるため、NovAtelにより提供される正確な位置情報は、その安全かつ効率的なパフォーマンスにとって非常に重要です。

「 CAMCOPTER S-100は垂直離着陸システムであるため、打ち上げおよび回収装置や、特別な場所の準備が不要です」とDay氏は言います。「これは、遠隔の、厳しい前進作戦基地や海上環境、特に”シングルスポット”船舶などの使用に大幅な柔軟性を提供することができることを意味します。」

UASは、シンプルなポイントアンドクリック式のグラフィカルユーザーインターフェースを介して自律的ミッションプロファイルを飛行するようにプログラムできます。または、操作全体を通して、手動でウェイポイントに誘導することもできます。

CAMCOPTER S-100は、民間および軍事用途の両方で、優れた能力を証明しています。「システムは、諜報、監視、偵察ミッションを支援するために日中および夜間のビデオ画像を得るために使用されています」と、Day氏は語ります。「また、このシステムは、陸上と海上の両方の環境において、世界中でその価値をすでに実証しています。」

実際、CAMCOPTER S-100は、世界中の多数の顧客により採用され、運用されています。Schiebel社の顧客の大半は海外の海軍や安全保障に関わる組織です。また、このリストには多国籍企業や非政府組織 (NGO) の 移民洋上援助所 (MOAS) も含まれています。

Schiebel社が利用したアンチジャミング技術

GAJTによる意図的な攻撃の阻止

CAMCOPTER S-100 のGNSSシステムは、業界でトップクラスの製品の一つですが、2015 年にGPS ジャマーによる持続的で敵対的な攻撃を受けた際、UASの運用に重大な支障をきたしました。

「CAMCOPTER S-100が紛争地域上で監視ミッションを実施している間に、電波妨干渉が発生しました」と、Day氏は言います。CAMCOPTER S-100への意図的な電波干渉が継続的に発生し、機械がほとんど使用不能になりました。すぐに手を打たなければならなかったので、Schiebel社はNovAtelに助けを求めました。

NovAtelの軍事・防衛事業開発マネージャーを務める Peter Soar 氏と NovAtel チームは迅速にその課題に立ち向かいました。

「干渉や故意の電波妨害にはさまざまな種類のものがありますが、すべては電力に依存しています」と、Soar氏は言います。「妨害者の任務は、非常に弱いGPS信号を無力化する電力でGPS受信機を使用不能にすることです。もし十分な妨害電波を受信できれば、あらゆるシステムを無効にできます。

「軍事行動区域で電波妨害の事件が発生したとき、Schiebel社は弊社に迅速なサポートを求めることができました」とSoar氏は言います。「実際、GAJT-AE-Nは当時、少量生産の初期段階だったにもかかわらず、必要な製品をわずか数日で出荷することができました。」

Chris Day氏は先見の明のあるリーダーシップを発揮したとSoar氏は言います。「彼は市場に出回っている製品を熟知しており、必要時の準備が整っていました。そのため、ただちに弊社に連絡を取ることができたのです」と、Soar 氏は語ります。

GAJTは、位置および時間の計算に必要な衛星信号を常に受信できるようにするヌル形成アンテナシステムです。陸上、空中、海上、固定設置に適したバージョンをご用意しています。

この技術は、より大規模なシステムに匹敵するアンチジャミング性能を、大幅に低いコストで実現します。GAJTは、新しいプラットフォームに簡単に統合でき、既存の軍用機やレガシー機のGPS受信機やナビゲーションシステムにレトロフィットすることも可能です。

Schiebel社のDay氏は、次のように言います。「GAJT はGPS信号の受信方法を電子的に変えることで、電子ジャミング源からの干渉を緩和します。アンテナの電波妨害を受けている部分を効果的にオフにし、アンテナの残りの部分からGPS 信号を受信してシステムの運用を可能にします。」

Soar氏は、システムの性能は、アンチジャミングシステムの電源を取り消し効果の合計であると言います。GAJTのデータシート性能は40デシベルであり、さらに受信機自体などのシステムの他の要素の取り消しをこれに加算したものになります。

これらのNovAtel製品は、即納可能な状態であったため、NovAtel社はリクエストされた GAJT-AE-N アンテナ制御ユニットと4素子制御受信パターンアンテナ(CRPA)を迅速に納品することができました。

「GAJTとCRPAの統合作業は、すべてSchiebel 社によって行われ、NovAtel社からは、電話とメールによるサポートを少々受けただけでした。」とSoar氏は言います。

実際、GAJTが後付け用に設計されていることは、重要なセールスポイントです。選択的可用性アンチスプーフィングモジュール(SAASM)を備えた特殊暗号化された軍用 GPS 受信機、NovAtel OEM628やシンプルな大量市場向け受信機など、あらゆる設置済みの GPS受信機とも連携します。

NovAtelの素材はコスト効率に優れ、軽量で設置も簡単であるとDay氏は言います。「技術的な問題への対応、そしてハードウェアを迅速に提供していただいたNovAtel社には非常に感謝しています。」

結果として、Schiebel社の顧客は、最短の時間枠で、新たに適合したCAMCOPTER S-100をすばやく再配置することができました。

「NovAtel の技術的な問題への対応能力とハードウェアの迅速な納品に大変感謝しています。」
Chris Day
最高技術責任者
Schiebel

一流のチームワークを発揮

電波干渉事件が発生する前から、Schiebel社は NovAtelの標準GNSS受信機とアンテナを積極的に使用し、随時、同社から限定的なサポートを受けるなど、サプライヤーと顧客という忌憚のない関係にありました。

しかし、「妨害電波の問題が発生したときこそ、NovAtelとSchiebelは真のパートナーになれました」とDay氏は言います。

Soar氏も言います。「Chris氏がおっしゃる通り、GPSアンチジャミング技術を導入する必要が出てきて、両社の関係が深まりました。Schiebel社は本番導入の主要顧客であり、他の企業はテストを行ったことはあっても導入はしていなかったため、非常に緊密な連携が必要だでした。Schiebel社は、逆に、非常に有益なフィードバックを提供してくれました。」

NovAtel社側では、ポートフォリオ・マネージャーである Neil Gerein 氏とアンテナおよびアンチジャミング製品のチーフエンジニアである Jerry Freestone氏が、NovAtelの事業活動が、明確化した顧客のニーズ、時間スケール、準備状況について説明を受け、品質と納期の目標が達成されていることを確認しました。Schiebel社側では、エレクトロニクス開発担当のAndreas (通称Andi)Polzer博士が迅速かつ効率的に再装備を行いました。

NovAtelは、Schiebel社との共同以来、完全にリリースされた製品として GAJTAE-Nや他のGAJT製品シリーズを技術成熟レベル 8(TRL 8)に引き上げるために取り組んでいます。

このユニットは、接続性と熱管理を念頭に置いて設計されたオールインワンの筺体で納品されますが、Soar氏によると、(特に CAMCOPTER S-100のような小型プラットフォームなどの) 航空宇宙業界の製造業者は 、電力要件とパッケージのサイズと質量のバランスを取ることが義務付けられています。

そのため、これらの検討事項と GAJT-AE-Nに関するSchiebel社からの具体的なフィードバックを考慮に入れ、現在、完全な筐体に取って代わる、ダウンサイズしたバージョンの開発に積極的に取り組んでいます。ここでは、適切な正しいオフセット位置にボードが維持され、熱管理を行い、より小型で軽量なバンドルのレールシステムが採用されます。

必要なCRPAを備えた NovAtel の GAJT-AE-N は、GPSアンチジャム要件をお持ちの、権限があるお客様に対して、標準オプションとして Schiebel社から提供されています。

Day氏は、同クラス内ではCAMCOPTER S-100 のみが、GPSが拒否された環境で動作できる UASであると言います。現時点で当製品は、業務配置している クラス唯一のGAJTを使用しているUASです。

Schiebel社は、UASデザイン受賞の実績で市場に参入し、エンジニアリングとマーケティングの両方で成功を収めてきました。Soar氏は言います。「そして、競合他社の一部とは異なり、Schiebel社は必要な製品数をスケジュールどおりにシステムを構築・納品できることを実証しました。」

約230人の従業員を擁する中規模企業である Schiebel社は、大規模な航空宇宙産業企業と対等に業務を行い、多くの場合これらの企業より優れた結果を出しています。

Soar氏は続けます。「重要な業務ミッションを実施する際に、攻撃的な故意の電波干渉を受け、CAMCOPTER S-100の使用が停止されました。GAJTを装備することで、このミッションが再開できました。」