Receptorul GNSS HAPPi HAT a fost lansat cu un balon stratosferic ce a zburat în partea de sud-est a României. Balonul a fost lansat în noiembrie 2023, din apropierea localității Stâlpu, jud. Buzău, și a zburat aproximativ 1h și 40 de minute, atingând o altitudine maximă de 36691 m. Receptorul HAPPi HAT a fost inclus în sarcina utilă a balonului, pentru a monitoriza spectrul GNSS pe parcursul zborului.
Balonul a fost recuperat cu succes, iar analiza datelor înregistrate de receptor a confirmat prezența interferențelor în spectrul GNSS pe întreaga durată a zborului. Cu toate acestea, receptorul a fost capabil să își calculeze poziția aproape fără întreruperi.
HAPPi HAT este un receptor GNSS de mici dimensiuni dezvoltat de RISE, capabil să ofere o soluție de poziționare precisă. Fiind compatibil cu Raspberry Pi și având un consum redus de energie, acest receptor este ideal pentru a fi folosit în aplicațiile ce au un buget redus de masă și putere, precum balonul de înaltă altitudine. HAPPi HAT este disponibil în trei variante: HAPPi-X (precizie de poziționare la nivel decimetric), HAPPi-T (dedicat aplicațiilor ce necesită sincronizare de timp precisă) și HAPPi-H (oferă informații de orientare prin conectarea a două antene).
Pentru lansarea balonului din noiembrie 2023, receptorul ales a fost HAPPi-X. Acesta a monitorizat banda de frecvență GNSS L1 (1554 – 1614 MHz) pe tot parcursul zborului. Având un card SD integrat, toate măsurătorile au fost înregistrate pentru a putea fi apoi analizate.
Receptorul a detectat prezența interferențelor în banda L1 pe întreaga durată a zborului, nivele ridicate de bruiaj fiind observate la altitudini înalte (9000 – 36000 m). Chiar și la sol, în timp ce balonul era pregătit pentru lansare, receptorul a detectat interferențe în banda L1 GLONASS, în jurul frecvenței centrale de 1600 MHz.
Majoritatea interferențelor au avut o durată scurtă (sub 30 de secunde), dar au fost detectate și câteva interferențe mai lungi, majoritatea în banda GLONASS L1, ce au durat mai mult de 1 -2 minute.
Cele mai multe evenimente de bruiaj au fost detectate între 11 și 16 km altitudine, interval în care și numărul de sateliți urmăriți de receptor a scăzut brusc. După primele 30 de minute de zbor, în jurul altitudinii de 12000 m, numărul de sateliți GPS și Galileo urmăriți a scăzut la aproximativ jumătate din valoarea inițială. Astfel, sateliții GPS urmăriți au scăzut de la 13 la 5, iar sateliții Galileo au scăzut de la 8 la 5. Cu cât balonul a continuat să câștige altitudine, numărul de sateliți urmăriți a început să varieze, menținând un număr de maxim 10 sateliți GPS și maxim 5 sateliți Galileo. O a doua scădere bruscă a numărului de sateliți a avut loc după 80 de minute de zbor, la o altitudine de aproximativ 26000 m, când numărul de sateliți urmăriți a fost redus la 2 sateliți GPS și 3 sateliți Galileo.
În ciuda prezenței continue a bruiajului și a degradării numărului de sateliți urmăriți de receptor, acesta a fost capabil să ofere o soluție de poziționare pe aproape întreaga durată a zborului, chiar și după ce balonul a atins altitudinea maximă și s-a spart. Singurele întreruperi au avut o durată cumulată mai mică de 10 secunde, când balonul era în cădere și a pierdut pentru puțin timp toți sateliții urmăriți.
Analiza datelor înregistrate de receptorul HAPPi-X în zborul cu balonul de înaltă altitudine demonstrează utilitatea acestor teste și confirmă robustețea și fiabilitatea receptorului în condiții de bruiaj continuu.
Interferențele sunt unele din cele mai severe vulnerabilități ale sistemelor GNSS, putând cauza erori majore de poziționare, perturbând astfel serviciile GNSS folosite de utilizatorii din zona afectată. În zona de sud-est a României, interferențele sunt des întâlnite datorită conflictului din Ucraina. Utilizatorii civili care se bazează pe poziționarea și/sau sincronizarea de timp folosind GNSS sunt în mod constant afectați de bruiaj în partea de est a României și în spațiul maritim și aerian adiacent.
Folosind algoritmi avansați de detecție și atenuare a impactului interferențelor, receptorul GNSS HAPPi HAT a detectat prezența bruiajului și l-a împiedicat să afecteze determinarea soluției de poziționare oferită utilizatorului, dovedind astfel că este o soluție de încredere pentru aplicații în medii dificile.