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Resilient Navigation for Autonomous Systems

When GNSS Can No Longer Be Taken for Granted – Resilient Navigation for Autonomous Systems

GNSS resilience is moving into focus

From 14 to 18 September 2026, GNSS manufacturers, researchers and system developers from around the world will meet again at Jammertest 2026 on Andøya, Norway. Under controlled real-world conditions, positioning and navigation systems will be exposed to GNSS jamming, meaconing and spoofing.

Events such as Jammertest illustrate a development that is becoming increasingly relevant for autonomous systems: reliable GNSS reception can no longer be taken for granted.

For UAVs and other autonomous platforms, this raises an important question: How should a navigation system respond when the RF environment itself becomes unreliable?

This is precisely the question behind the development of hensec REGINA-AIR.

With REGINA-Air, hensec introduces a compact solution combining resilient GNSS navigation with real-time interference awareness

Satellite navigation has become a fundamental part of many autonomous systems. UAVs, unmanned ground vehicles and mobile robots rely on GNSS for much more than determining their position. Position, velocity and precise timing information feed directly into navigation, flight control, mission planning and the georeferencing of sensor data.

This also makes GNSS a critical part of the overall system.

In an interference-free environment, this is usually unproblematic. In real-world operations, however, GNSS reception can be affected by other radio systems, unintentional emissions or deliberate jamming. Because satellite signals arrive at the receiver at extremely low power levels, even relatively modest interference can have a significant impact on GNSS performance.

For autonomous systems, the relevant question is therefore no longer simply how accurately a GNSS solution performs under ideal conditions, but how reliably it can operate in a challenging RF environment.

Resilience Has to Start Before the Receiver

A high-performance GNSS receiver is only one part of the solution.

Strong interference first reaches the antenna and RF signal path. If this part of the system is already overloaded or severely affected, subsequent signal-processing techniques can only do so much. Conversely, a resilient antenna alone is not sufficient if the receiver cannot effectively process the remaining satellite signals and mitigate interference.

With REGINA-Air, Hensec therefore follows a multi-layer approach.

The system combines jamming-resilient antenna technology from Calian with an advanced Septentrio GNSS receiver and a compact electronics and interface platform developed by Hensec.

Resilience starts at the RF input and continues at receiver level. Rather than relying on a single “anti-jamming” feature, the objective is to create a robust GNSS signal chain as an integrated system.

From GNSS Receiver to Integrated Navigation Module

For UAV applications in particular, GNSS performance alone is not enough. Size, weight, power supply, interfaces and software integration all determine whether a technology can be used effectively in a real platform.

REGINA-Air was therefore not developed as a loose combination of individual components.

The GNSS receiver is integrated into compact Hensec electronics that provide the navigation and status information required by the autonomous system in real time. This includes position, velocity and timing information. Via DroneCAN, the data can be provided directly to systems based on ArduPilot or PX4.

This moves a significant part of the integration effort from the system developer into the product itself.

Instead of separately integrating the antenna, GNSS receiver, power supply, interfaces and data communication, developers of autonomous platforms receive a solution designed specifically for this type of application.

Interference Is Valuable Information in Its Own Right

One aspect was particularly important during the development of REGINA-Air.

In a conventional GNSS installation, the primary interest is usually the navigation result. As long as a valid position is available, the RF environment itself often remains largely invisible to the higher-level system.

For an autonomous platform, however, this information can be highly valuable.

REGINA-Air therefore does not use information about detected GNSS interference solely for internal signal processing. Information about interference events can also be provided digitally to the host system.

The GNSS system effectively becomes a sensor for the local GNSS interference environment.

This opens up applications that go beyond improving navigation robustness. During a mission, for example, a UAV can detect interference and record it together with position and time. Interference events can then be georeferenced, logged and analysed after the mission.

With appropriate processing, this data can be used for mobile measurements or to create georeferenced representations of the GNSS interference environment.

Navigation and Situational Awareness Come Together

This combination is particularly relevant for autonomous systems.

The platform can not only attempt to maintain navigation under challenging conditions, but can simultaneously obtain information indicating that its electromagnetic environment has changed.

This information can be logged, transmitted to a ground station or made available to higher-level functions within the autonomous platform.

It adds another dimension to situational awareness. The relevant question is no longer only:

“Where am I?”

but also:

“Under what GNSS conditions am I currently operating?”

This is an important distinction between a conventional GNSS receiver and the system approach behind REGINA-Air.

Developed from Real UAV Requirements

REGINA-Air originated from specific requirements in the UAV environment. The challenge was not simply to combine different technologies, but to integrate them into a compact unit that could be used practically within an autonomous platform.

Three core functions emerged from this development:

NAVIGATE. DETECT. ANALYSE.

NAVIGATE represents resilient multi-band, multi-constellation GNSS navigation for demanding RF environments.

DETECT describes the ability to detect GNSS interference onboard and make this information available to the higher-level system in real time.

ANALYSE extends the concept by enabling the resulting data to be used for logging, measurements, georeferenced evaluation and post-mission analysis.

Together, these capabilities turn the GNSS subsystem into an active part of overall system awareness.

Resilient PNT Is Becoming a System-Level Requirement

As autonomy increases, so does the importance of the availability and reliability of positioning, navigation and timing information. At the same time, the electromagnetic environments in which autonomous systems operate are becoming increasingly complex.

For this reason, we believe that GNSS systems should no longer be assessed solely on their accuracy and sensitivity under optimal reception conditions.

Increasingly important is how a system responds to interference, what information it can provide about its own reception environment, and how easily this information can be integrated into the overall architecture of an autonomous platform.

REGINA-Air is Hensec's approach to bringing these requirements together in a compact solution: resilient GNSS navigation, digital interference detection and direct integration into autonomous systems.

Further technical information about REGINA-Air is available on our product page.

https://hensec.com/de/component/content/article/regina-air?catid=9

Further technical information about our Calian Jamming Resilient Antennas is available here::

https://hensec.com/de/produkte/gps/jamming-resiliente-crpa-antennen

 

 

 

 

Resiliente Navigation für autonome Systeme

Wenn GNSS nicht mehr selbstverständlich ist – resiliente Navigation für autonome Systeme

Mit REGINA-AIR verbindet Hensec resiliente GNSS-Navigation mit Echtzeit-Informationen über die lokale Störsituation

Vom 14. bis 18. September treffen sich auf Andøya in Norwegen erneut Hersteller, Forschungseinrichtungen und Systementwickler zum Jammertest 2026. Unter kontrollierten realen Bedingungen werden dort Positionierungs- und Navigationssysteme gezielt mit GNSS-Jamming, Meaconing und Spoofing konfrontiert.

Veranstaltungen wie der Jammertest zeigen, wie stark das Thema resiliente Satellitennavigation inzwischen an Bedeutung gewonnen hat. Denn insbesondere bei UAVs und anderen autonomen Systemen ist GNSS längst nicht mehr nur eine zusätzliche Informationsquelle. Position, Geschwindigkeit und präzise Zeitinformationen fließen unmittelbar in Navigation, Flugregelung, Missionsplanung und die Georeferenzierung von Sensordaten ein.

Damit wird GNSS zugleich zu einem kritischen Bestandteil des Gesamtsystems.

Zuverlässiger GNSS-Empfang kann jedoch nicht unter allen Einsatzbedingungen als selbstverständlich vorausgesetzt werden. Andere Funksysteme, unbeabsichtigte Störaussendungen oder gezieltes Jamming können die Verfügbarkeit und Qualität der Satellitennavigation erheblich beeinträchtigen. Aufgrund der sehr geringen Empfangsleistung der Satellitensignale kann bereits vergleichsweise geringe Störenergie am Empfänger deutliche Auswirkungen haben.

Für autonome Systeme stellt sich deshalb zunehmend nicht nur die Frage, wie genau eine GNSS-Lösung unter idealen Bedingungen arbeitet, sondern wie zuverlässig sie mit einer gestörten HF-Umgebung umgehen kann.

Genau diese Fragestellung war einer der Ausgangspunkte bei der Entwicklung von hensec REGINA-AIR.

Resilienz muss vor dem Empfänger beginnen

Ein leistungsfähiger GNSS-Empfänger ist nur ein Teil der Lösung.

Starke Störsignale treffen zunächst auf die Antenne und den HF-Signalpfad. Ist dieser Bereich bereits überlastet oder stark beeinträchtigt, sind den nachfolgenden Verfahren zur Signalverarbeitung und Störunterdrückung Grenzen gesetzt. Umgekehrt reicht eine störungsresiliente Antenne allein nicht aus, wenn der Empfänger die verbleibenden Satellitensignale und auftretende Interferenzen nicht entsprechend verarbeiten kann.

Hensec verfolgt deshalb mit REGINA-AIR einen mehrstufigen Ansatz.

Das System kombiniert jamming-resiliente Antennentechnologie von Calian mit einem leistungsfähigen Septentrio-GNSS-Empfänger und einer von hensec entwickelten kompakten Elektronik- und Schnittstellenplattform.

Die Resilienz beginnt damit bereits am HF-Eingang und wird auf Empfängerebene fortgesetzt. Im Mittelpunkt steht nicht eine einzelne „Anti-Jamming-Funktion“, sondern ein möglichst robuster GNSS-Signalpfad als Gesamtsystem.

Vom GNSS-Empfänger zum integrierten Navigationsmodul

Gerade bei UAVs ist jedoch nicht nur die GNSS-Leistung entscheidend. Gewicht, Platzbedarf, Stromversorgung, Schnittstellen und Softwareintegration bestimmen wesentlich, ob sich eine Technologie praktisch in eine autonome Plattform integrieren lässt.

REGINA-AIR wurde deshalb nicht als lose Kombination einzelner Komponenten entwickelt.

Der Septentrio GNSS-Empfänger ist in eine kompakte hensec-Elektronik integriert, die die für das autonome System benötigten Navigations- und Statusinformationen in Echtzeit bereitstellt. Dazu gehören Position, Geschwindigkeit und präzise Zeitinformationen. Über DroneCAN können diese Daten direkt an das übergeordnete System beziehungsweise den Flight Controller übertragen werden. Damit verlagert sich ein wesentlicher Teil der Integrationsarbeit vom Anwender in das Produkt selbst. Statt Antenne, GNSS-Empfänger, Spannungsversorgung, Schnittstellen und Datenübertragung jeweils separat zu integrieren, steht eine auf diesen Anwendungsfall abgestimmte Systemlösung zur Verfügung.

Das ist insbesondere bei UAVs und kompakten autonomen Plattformen relevant, bei denen Bauraum, Gewicht und Entwicklungsaufwand eine ebenso wichtige Rolle spielen wie die reine Leistungsfähigkeit der einzelnen Komponenten.

Eine Störung ist selbst eine wertvolle Information

Ein weiterer Aspekt war bei der Entwicklung von REGINA-AIR besonders wichtig.

Bei einer klassischen GNSS-Installation interessiert in erster Linie das Ergebnis der Navigation. Solange eine gültige Position ausgegeben wird, bleibt die aktuelle HF-Situation für das übergeordnete System häufig weitgehend unsichtbar. Für ein autonomes System kann diese Information jedoch von erheblichem Wert sein. REGINA-AIR stellt deshalb Informationen über erkannte GNSS-Interferenzen nicht nur intern für die Signalverarbeitung zur Verfügung. Die entsprechenden Informationen können auch digital an das Host-System weitergegeben werden.

Aus dem GNSS-System wird damit gleichzeitig ein Sensor für die lokale GNSS-Störumgebung.

Das eröffnet Anwendungen, die über die reine Verbesserung der Navigation hinausgehen. Ein UAV kann beispielsweise während eines Fluges auftretende Interferenzen erkennen und gemeinsam mit Position und Zeit erfassen. Störereignisse lassen sich dadurch geografisch zuordnen, protokollieren und anschließend analysieren. Bei entsprechender Verarbeitung können so mobile Messungen oder georeferenzierte Darstellungen der GNSS-Störsituation entstehen.

Navigation und Situational Awareness wachsen zusammen

Für autonome Systeme ist diese Kombination besonders interessant.

Die Plattform kann nicht nur versuchen, ihre Navigation unter erschwerten Bedingungen aufrechtzuerhalten. Sie erhält gleichzeitig Informationen darüber, dass sich die Qualität ihrer elektromagnetischen Umgebung verändert hat.Diese Information kann protokolliert, an eine Bodenstation übertragen oder durch übergeordnete Funktionen der autonomen Plattform berücksichtigt werden. Damit entsteht eine zusätzliche Ebene der Situational Awareness.

Die relevante Frage lautet dann nicht mehr nur: „Wo bin ich?“sondern zusätzlich: „Unter welchen GNSS-Bedingungen befinde ich mich gerade?“

Genau darin liegt ein wesentlicher Unterschied zwischen einem konventionellen GNSS-Empfänger und dem mit REGINA-AIR verfolgten Systemansatz.

Zwei Datenströme – ein System

Technisch betrachtet stellt REGINA-AIR zwei unterschiedliche Arten von Informationen zur Verfügung:

Auf der einen Seite stehen die klassischen PNT-Daten – Position, Navigation und Zeit – für die unmittelbare Nutzung durch das autonome System.
Auf der anderen Seite stehen Informationen über die GNSS-Störsituation, die für Monitoring, Logging und weiterführende Analysen genutzt werden können.

Beide Informationswelten entstehen innerhalb desselben Systems und können der übergeordneten Plattform in Echtzeit zur Verfügung gestellt werden.

 

Damit lässt sich die Funktion von REGINA-AIR auf drei Aufgaben zusammenfassen:

NAVIGATE.

Resiliente Multi-Band- und Multi-Constellation-GNSS-Navigation für anspruchsvolle HF-Umgebungen.

DETECT.

Erkennung von GNSS-Interferenzen an Bord und digitale Bereitstellung der entsprechenden Informationen in Echtzeit.

ANALYSE.

Nutzung der gewonnenen Daten für Monitoring, Logging, Messungen, georeferenzierte Auswertungen und Post-Mission-Analysen. Die Kombination dieser Funktionen macht die GNSS-Komponente zu einem aktiven Bestandteil der Systemüberwachung.

 

Entwickelt aus Anforderungen der UAV-Praxis

REGINA-AIR entstand aus konkreten Anforderungen im UAV-Umfeld.

Die Herausforderung bestand darin, unterschiedliche Technologien nicht nur miteinander zu kombinieren, sondern sie so zu integrieren, dass daraus eine kompakte und praktisch nutzbare Einheit für autonome Plattformen entsteht. Dazu gehört auch die direkte Anbindung an bestehende Systemarchitekturen. Durch die Bereitstellung der Navigations- und Interferenzinformationen über DroneCAN kann REGINA-AIR unmittelbar in entsprechende UAV- und Autopilot-Umgebungen eingebunden werden.

Der Ansatz ist jedoch nicht auf UAVs beschränkt. Auch bei UGVs, mobilen Robotiksystemen, Messplattformen und anderen autonomen Anwendungen stellt sich zunehmend dieselbe Frage: Wie lässt sich zuverlässige PNT mit Informationen über die Qualität der zugrunde liegenden GNSS-Umgebung verbinden?

Resiliente PNT wird zur Systemaufgabe

Der Jammertest in Norwegen macht diese Entwicklung auf besondere Weise sichtbar: Die Robustheit von GNSS- und PNT-Systemen wird zunehmend nicht nur im Labor, sondern unter kontrollierten realen Störbedingungen untersucht.

Für die Entwicklung autonomer Systeme ist das von großer Bedeutung. Mit zunehmender Autonomie steigt die Abhängigkeit von der Verfügbarkeit und Verlässlichkeit von Positionierungs-, Navigations- und Zeitinformationen. Gleichzeitig werden die elektromagnetischen Umgebungen, in denen solche Systeme eingesetzt werden, nicht einfacher.

Aus unserer Sicht reicht es deshalb langfristig nicht aus, GNSS ausschließlich anhand von Genauigkeit und Empfindlichkeit unter optimalen Empfangsbedingungen zu beurteilen.

Ebenso relevant ist, wie ein System auf Störungen reagiert, welche Informationen es über seine eigene Empfangssituation bereitstellt und wie einfach diese Informationen in die Gesamtarchitektur einer autonomen Plattform eingebunden werden können.

REGINA-AIR ist unser Ansatz, diese Anforderungen in einer kompakten Systemlösung zusammenzuführen: resiliente GNSS-Navigation, digitale Interferenzerkennung und direkte Integration in autonome Systeme.

Weitere technische Informationen zu REGINA-AIR finden Sie auf unserer Produktseite.

https://hensec.com/de/component/content/article/regina-air?catid=9

Weitere technische Informationen zu unseren Jamming resilienten Calian Antennentechnologien finden Sie hier:

https://hensec.com/de/produkte/gps/jamming-resiliente-crpa-antennen