Wolf Advanced Technology
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Führende globale Anbieter

Assured PNT (A-PNT)

Assured PNT (A-PNT) liefert zuverlässige Positions-, Navigations- und Zeitdaten für militärische Einsätze, wenn GNSS-Signale beeinträchtigt, unterbrochen, manipuliert oder nicht verfügbar sind. Die Architekturen kombinieren in der Regel geschützte Satellitensignale mit Trägheitssensoren, alternativen Navigationsquellen, ausfallsicheren Uhren, Sensorfusion und Integritätsüberwachung, um das Vertrauen in missionskritische PNT-Daten aufrechtzuerhalten.

Auf dieser Seite werden führende Anbieter von Assured PNT vorgestellt, die Lösungen für Fußtruppen, Flugzeuge, maritime Plattformen, autonome Systeme und Präzisionswaffen anbieten.

Lesen Sie den Technologieübersicht

Zertifizierte PNT-Unternehmen

Advanced Navigation
Advanced Navigation

Fortschrittliche Trägheitsnavigationssysteme (INS) für zuverlässige Navigation in anspruchsvollen Einsatzumgebungen

ANELLO Photonics
ANELLO Photonics

Modernste Trägheitslösungen für hochpräzise Navigation und Positionierung in Umgebungen ohne GPS-Empfang

Oscilloquartz
Oscilloquartz

Netzwerksynchronisationstechnologie und zuverlässige PNT-Lösungen für Verteidigungssysteme und missionskritische Infrastruktur

Honeywell Aerospace
Honeywell Aerospace

Fortschrittliche Lösungen für die Modernisierung der Verteidigung: Antriebe, Sensoren, Kommunikation und Augmented-Reality-Systeme

Inertial Labs, a VIAVI Solutions Company
Inertial Labs, a VIAVI Solutions Company

Taktische IMU-, GPS/INS- und Waffenausrichtungslösungen

NovAtel
NovAtel

Zuverlässige Lösungen für Position, Navigation und Zeitgebung (PNT) für Militär und Verteidigung

Iridium
Iridium

Einsatzkritische Satellitenkommunikation und PNT für die Verteidigung

TUALCOM
TUALCOM

GPS-GNSS-Geräte zur Störungsunterdrückung, taktische Datenverbindungen, Telemetriesysteme, Ausrüstung für die elektronische Kriegsführung und Flugabbruchsysteme

Psionic
Psionic

Robuste bemannte und unbemannte Navigationslösungen für Umgebungen ohne GNSS-Empfang

Ground Control
Ground Control

Zuverlässige, robuste und sichere Satellitenkommunikation und garantierte PNT-Lösungen für missionskritische Anwendungen

EDGE Microwave
EDGE Microwave

CRPA-basierte GNSS-Lösungen zur Störungsunterdrückung und Interferenzminderung für einen äußerst zuverlässigen PNT-Schutz

Aeron Systems
Aeron Systems

Fortschrittliche Navigationslösungen für missionskritische Verteidigungs- und Luft- und Raumfahrtanwendungen

UAV Navigation-Grupo Oesía
UAV Navigation-Grupo Oesía

Modernste Flugsteuerungs- und GNSS-unabhängige Navigationstechnologien für militärische und staatliche UAV-Plattformen

Micro Magic
Micro Magic

Hochpräzise MEMS-, Quarz- und FOG-Trägheitssensorsysteme für Militär-, Luftfahrt- und Verteidigungsanwendungen

EMCORE Corporation
EMCORE Corporation

Hochleistungsfähige faseroptische, Ringlasergyro- und MEMS-Trägheitssensoren und Navigationssysteme

Silicon Sensing
Silicon Sensing

MEMS-Trägheitssensoren, Gyroskope und Beschleunigungsmesser für Trägheitsnavigation, Steuerung und Stabilisierung

VectorNav
VectorNav

Eingebettete Navigationslösungen für unbemannte Systeme

Brandywine Communications
Brandywine Communications

Hochentwickelte Lösungen für präzise Zeit- und Frequenzsynchronisation für unternehmenskritische Netzwerke und Systeme

Septentrio
Septentrio

Sichere PNT-Lösungen für missionskritische Anwendungen in Militär, Verteidigung und Regierung

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Wenn Sie entwerfen, bauen oder liefern Garantierte PNT (A-PNT), Erstellen Sie ein Profil, um Ihre Kompetenzen zu präsentieren und mit Besuchern in Kontakt zu treten, die einen konkreten Bedarf an Ihren Lösungen haben.

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Überblick über die A-PNT-Lösungen für Militär- und Verteidigungsanwendungen

William Mackenzie

Aktualisiert:

Einführung in „Assured PNT“ für Militär- und Verteidigungsanwendungen

„Assured Positioning, Navigation, and Timing“ (A-PNT) versorgt Streitkräfte mit zuverlässigen Positions-, Navigations- und Zeitdaten, wenn die Satellitennavigation beeinträchtigt, gestört, manipuliert oder nicht verfügbar ist. „Assured PNT“ kann geschützte Satellitensignale mit ergänzenden Sensoren, Algorithmen, Uhren und alternativen Navigationsquellen kombinieren, um missionskritische PNT-Daten aufrechtzuerhalten.

Moderne Assured-PNT-Lösungen unterstützen Manöver, Führung und Kontrolle, Zielerfassung, Kommunikation, Autonomie sowie die Sensorsynchronisation über verschiedene militärische Bereiche hinweg. Ihr Zweck besteht nicht lediglich darin, Positions- oder Navigationsdaten bereitzustellen, sondern das Vertrauen in die Genauigkeit, Integrität und Verfügbarkeit dieser Daten aufrechtzuerhalten und zu erkennen, wann einzelne Quellen oder die kombinierte Lösung unzuverlässig geworden sind.

Operative Funktionen von „Assured PNT“

Zuverlässige PNT-Lösung von Ground Control.

Sichere PNT-Lösung von Ground Control, RockBLOCK APNT.

Positionsbestimmung für Standortbestimmung und georäumliches Bewusstsein

Eine zuverlässige Positionsbestimmung ermöglicht es Personal, Fahrzeugen, Flugzeugen, Schiffen und autonomen Plattformen, ihren Standort innerhalb eines gemeinsamen Lagebildes zu bestimmen. A-PNT-Systeme können mehrere Eingaben vergleichen und Unstimmigkeiten erkennen, wodurch die Abhängigkeit von beeinträchtigten, fehlerhaften oder irreführenden Positionsdaten verringert wird.

Navigation für Manöver und Missionsdurchführung

Die A-PNT-Navigation unterstützt Routenverfolgung, Formationsmanöver, autonome Führung, Missionsdurchführung sowie Bergungsfunktionen. Wenn Signale des Globalen Navigationssatellitensystems (GNSS) unterbrochen oder unzuverlässig sind, können Trägheitssensoren, Bildverarbeitung, Geländereferenzen, Hochfrequenzsignale, Geschwindigkeitsmessungen und andere Hilfsquellen dazu beitragen, eine nutzbare Navigationslösung aufrechtzuerhalten.

Präzise Zeitmessung und Netzwerksynchronisation

Verteidigungssysteme sind sowohl auf präzise Zeitangaben als auch auf Positionsdaten angewiesen. Kommunikationsnetze, Radarsysteme, verteilte Sensoren, elektronische Kampfführungssysteme und Datenverbindungen benötigen unter Umständen synchronisierte Uhren, wodurch eine ausfallsichere Zeitmessung und Uhren-Holdover zu wichtigen Elementen einer gesicherten PNT werden, wenn externe Zeitreferenzen ausfallen.

Aufrechterhaltung von PNT in umkämpften und gesperrten Umgebungen

Architekturen für gesicherte PNT sind darauf ausgelegt, vertrauenswürdige Daten auch bei Störsignalen, Spoofing, Signalblockaden und dem Ausfall der Satellitennavigation aufrechtzuerhalten. Dies erfordert in der Regel mehrere unabhängige oder sich ergänzende Quellen, Integritätsüberwachung, Sensorfusion, Quellenausschluss und eine kontrollierte Leistungsminderung, anstatt sich auf eine einzige Navigationstechnologie zu verlassen.

Technologien und Architekturen für gesicherte PNT

Militärisches GNSS und geschützte Satellitennavigation

Das militärische GNSS bleibt eine wichtige Quelle für präzise Positions- und Zeitbestimmung. Geschützte militärische Signale wie der GPS-M-Code sind so konzipiert, dass sie im Vergleich zu herkömmlichen zivilen GPS-Signalen eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegen Störungen und Spoofing bieten, während störungsresistente Antennen und fortschrittliche Empfängerverarbeitung den Zugang zu satellitengestütztem PNT weiter verbessern können.

Trägheitsnavigation und Kursschätzung

Trägheitsnavigationssysteme (INS) nutzen Beschleunigungsmesser und Gyroskope, um Position, Geschwindigkeit und Lage zu schätzen, ohne kontinuierlich auf externe Signale angewiesen zu sein. Sie werden häufig als ergänzende Navigationsquelle eingesetzt, wenn GNSS nicht verfügbar ist; da sich jedoch im Laufe der Zeit Fehler ansammeln, werden Trägheitssysteme oft mit zusätzlichen Hilfsdaten kombiniert.

Alternative Navigations- und Hilfsquellen

Alternative Navigationsquellen können unabhängige oder ergänzende Messwerte liefern, wenn Satellitensignale gestört sind oder ausfallen. Dazu zählen unter anderem visuelle Navigation, Geländereferenzierung, astronomische Navigation, Hochfrequenzsignale, Radar, Geschwindigkeitssensoren, magnetische Referenzen, akustische Quellen sowie Gelegenheitssignale.

Sensorfusion und Integritätsüberwachung

Die Sensorfusion kombiniert Messwerte aus mehreren PNT-Quellen, um eine widerstandsfähigere Navigationslösung zu erzielen. Die Integritätsüberwachung bewertet die Konsistenz, Qualität und Zuverlässigkeit dieser Eingaben sowie der daraus resultierenden Lösung, wodurch beeinträchtigte oder irreführende Daten identifiziert, verworfen, isoliert oder mit geringerem Gewicht berücksichtigt werden können.

Ausfallsichere Zeitmessung und Uhren-Holdover

Zuverlässige Zeitgebungssysteme können GNSS-Zeitdaten mit hochstabilen Uhren und alternativen Zeitreferenzen kombinieren. Die Uhren-Holdover-Funktion ermöglicht es Systemen, die Synchronisation für einen bestimmten Zeitraum aufrechtzuerhalten, nachdem eine externe Zeitquelle ausgefallen ist. Die Holdover-Leistung hängt von der Uhrenstabilität, der verstrichenen Zeit, den Umgebungsbedingungen und der erforderlichen Zeitgenauigkeit ab.

Technologien zur Störungs- und Manipulationsabwehr

Technologien zur Störungs- und Manipulationsabwehr tragen dazu bei, den Zugang zu vertrauenswürdiger Satellitennavigation zu schützen. Zu den Techniken zählen unter anderem Antennen mit kontrolliertem Empfangsmuster (CRPA), adaptive Strahlformung und Nullung, Interferenzerkennung, Signalauthentifizierung, Empfängerverarbeitung sowie der Vergleich mit unabhängigen Navigationsquellen.

Vom Militär garantierte Verbindung über Iridium.

Assured PNT, A-PNT, Iridium PNT.

Anwendungen von Assured PNT auf militärischen Plattformen

Gepanzerte Fahrzeuge und Fußtruppen

Landstreitkräfte nutzen A-PNT für die Fahrzeugnavigation, Lageerfassung, Manöver zu Fuß, robotergestützte Mobilität und koordinierte Operationen. An Fahrzeugen montierte Assured-PNT-Systeme können zudem vertrauenswürdige Positions- und Zeitdaten an die Einsatzleitung, Feuerleitstellen, Kommunikationssysteme, Sensoren und andere Fahrzeugsubsysteme weiterleiten.

Artillerie, Feuerleitung und Einsatzsysteme

Artillerie- und Einsatzsysteme sind auf genaue Positions-, Orientierungs- und Zeitdaten für die Waffenstellung, die Zielerfassung, die Feuerleitung und die Koordination angewiesen. Ein ausfallsicheres PNT-System trägt dazu bei, diese Funktionen auch dann aufrechtzuerhalten, wenn die Verfügbarkeit oder Zuverlässigkeit von GNSS eingeschränkt ist, und begrenzt die Abhängigkeit von fehlerhaften Navigationsdaten.

Starrflügelflugzeuge und Drehflügler

Militärflugzeuge nutzen PNT für Navigation, Flugsteuerung, Missionsmanagement, Sensorausrichtung, Anflug und Landung sowie den Waffeneinsatz. Durch die Kombination von Satellitennavigation mit Trägheitsnavigation und alternativen Hilfsquellen kann die Navigationskontinuität aufrechterhalten werden, wenn Geländeverdeckung, Störungen, Signalblockaden oder gezielte Angriffe das GNSS beeinträchtigen.

Unbemannte und autonome Systeme

Unbemannte Flugzeuge, Bodenfahrzeuge, Überwasserschiffe und Unterwassersysteme erfordern eine zuverlässige Navigation mit minimalem Eingriff durch den Bediener. Multisensor-A-PNT-Architekturen können die Routenverfolgung, Kartierung, Formationsflüge, Hindernisvermeidung, Missionsausführung und Bergung unterstützen, wenn eine bevorzugte Navigationsquelle ausfällt, während die Integritätsüberwachung dazu beiträgt, die Abhängigkeit von irreführenden PNT-Daten zu verhindern.

Oberflächenfahrzeuge und Unterwasserplattformen

Marineplattformen nutzen PNT für den Transit, Manöver, die Kollisionsvermeidung, die Missionsplanung, die Sensorausrichtung und koordinierte Operationen. Unterwasserplattformen erfordern eine größere Unabhängigkeit von GNSS, da Satellitennavigationssignale unter Wasser in der Regel nicht verfügbar sind, was die Abhängigkeit von Trägheitsnavigation, Doppler-Geschwindigkeitsmessern (DVLs), akustischen oder umgebungsbezogenen Referenzen sowie regelmäßigen Positionsaktualisierungen erhöht.

Waffen und präzisionsgelenkte Munition

Lenkwaffen können Satellitennavigation mit inertialer Messung und anderen Referenzen im End- oder Mittelkurs kombinieren. Eine gesicherte PNT verringert die Abhängigkeit von einem einzigen externen Signal und hilft Leitsystemen dabei, während eines Einsatzes eine gültige Navigationslösung aufrechtzuerhalten, wenn Satellitensignale beeinträchtigt oder unterbrochen sind.

Raumfahrt- und Raketensysteme

Raumfahrt- und Raketensysteme erfordern unter Umständen eine ausfallsichere Navigation und Zeitbestimmung bei hoher Dynamik, begrenzter Sensorverfügbarkeit, sich ändernder Signalgeometrie und elektronischen Störungen. Die geeignete A-PNT-Architektur hängt von der Missionsphase, dem Signalzugang, den Anforderungen an Genauigkeit und Integrität, den Plattformbeschränkungen sowie der Verfügbarkeit unabhängiger Navigationsreferenzen ab.

Bedrohungen für militärisches PNT

Militärische, gesicherte PNT-Architekturen sind auf mehrere sich überschneidende Bedrohungen für satellitengestützte und nicht-satellitengestützte Navigationsquellen ausgelegt.

  • GNSS- und GPS-Störung: Hochfrequenzstörungen können die Fähigkeit eines Empfängers, Satellitensignale zu erfassen und zu verfolgen, beeinträchtigen oder ganz verhindern.
  • GNSS-Spoofing und Signalmanipulation: Falsche, erneut ausgestrahlte oder veränderte Signale können zu irreführenden Positions- oder Zeitangaben führen, wenn die Täuschung nicht erkannt wird.
  • Signalblockierung und beeinträchtigter Empfang: Gebäude, Gelände, Laubwerk, Fahrzeugstrukturen und Einsätze unter der Erdoberfläche können die Sichtbarkeit von Satelliten auch ohne feindliche Störung einschränken.
  • Cyber- und Datenintegritätsbedrohungen: Kompromittierte Software, Netzwerke, Schnittstellen, Konfigurationsdaten oder Sensoreingaben können das Vertrauen in die gesamte PNT-Lösung untergraben.
  • Navigationskriegsführung und Operationen im elektromagnetischen Spektrum: PNT muss auch dort funktionieren, wo der Zugang zum elektromagnetischen Spektrum umkämpft ist und aktiv manipuliert werden kann.

Ein wirksames A-PNT hängt daher sowohl von widerstandsfähigen Quellen als auch von der Fähigkeit ab, Anomalien zu erkennen, unzuverlässige Eingaben zu isolieren und zu entscheiden, ob eingehende PNT-Informationen als vertrauenswürdig eingestuft werden sollten.

Standards für gesicherte PNT und Anforderungen der Verteidigung

Die Qualifizierungs- und Integrationsanforderungen variieren je nach Plattform, doch mehrere US-amerikanische Verteidigungsstandards und -richtlinien prägen in der Regel die Entwicklung, Erprobung und Beschaffung sicherer PNT-Systeme.

  • PNT- und NAVWAR-Richtlinien des Verteidigungsministeriums: Die Richtlinien des Verteidigungsministeriums zum PNT-Management und zur Navigationskriegsführung (NAVWAR) befassen sich mit PNT-Governance, Sicherheit, Integration, Beschaffung und operativer Widerstandsfähigkeit.
  • M-Code-Kompatibilität: Im Rahmen der Modernisierung des militärischen GPS-Systems wird der M-Code eingesetzt, um autorisierten militärischen Nutzern bei Verwendung mit kompatiblen Geräten einen besseren Schutz vor Stör- und Manipulationsangriffen zu bieten als herkömmliche GPS-Signale.
  • MIL-STD-810: Umwelttechnische Verfahren und Prüfmethoden ermöglichen eine auf die zu erwartenden Belastungen während der Lebensdauer zugeschnittene Bewertung.
  • MIL-STD-461: Diese Norm regelt die Anforderungen hinsichtlich der Emission und Störanfälligkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen für relevante Verteidigungsausrüstung und Subsysteme.
  • MIL-STD-704 und MIL-STD-1275: Diese Normen definieren relevante elektrische Leistungseigenschaften für Ausrüstungen zur Nutzung in Luftfahrzeugen bzw. für militärische 28-VDC-Ausrüstungen in Bodenfahrzeugen.

Für Anbieter von gesicherten PNT-Lösungen und Systemintegratoren müssen die geltenden Anforderungen auf die jeweilige Plattform, den Einsatzzweck, die Schnittstellen, die Sicherheitsanforderungen und die Beschaffungsspezifikationen abgestimmt werden, anstatt sie als universelle Checkliste zu betrachten.

Der Entwicklungsfokus liegt zunehmend auf unabhängigen oder ergänzenden Quellen, die die Navigations- und Zeitbestimmungsleistung erweitern, wenn GNSS unzuverlässig ist.

  • Computervision und kollaborative Navigation: Kameras, Kartierung, relative Messungen und gemeinsam genutzte Beobachtungen können Plattformen dabei unterstützen, Bewegung und Position ohne kontinuierliche Satellitenaktualisierungen zu schätzen.
  • Ausfallsichere Zeitmessung und fortschrittliche Uhrentechnologien: Verbesserte Oszillatoren und kompakte Uhrentechnologien können die Zeitmessungs-Holdover-Zeit verlängern und Abweichungen reduzieren, wenn externe Referenzsignale ausfallen.
  • Navigation unter Nutzung von Gelegenheitssignalen: Bestehende terrestrische oder weltraumgestützte Übertragungen können zusätzliche Messdaten liefern, sofern geeignete Signale verfügbar, charakterisiert und vertrauenswürdig sind.
  • Alternative Navigationssysteme mit reduziertem SWaP: Kleinere Technologien in den Bereichen Trägheitsnavigation, Optik, Hochfrequenztechnik und Sensorfusion können alternative PNT-Lösungen für Fahrzeuge mit begrenzten Ressourcen, unbemannte Systeme und Fußsoldaten praktikabel machen.

Die A-PNT der Armee und die Verteidigungsentwicklung im weiteren Sinne bevorzugen zunehmend mehrschichtige, modulare Architekturen, die geschütztes GNSS mit unabhängiger Sensorik, alternativer Navigation, ausfallsicherer Zeitgebung und Integritätsbewertung kombinieren. Dies gewährleistet zuverlässige PNT-Daten unter einem breiteren Spektrum umkämpfter Einsatzbedingungen und verringert gleichzeitig die Abhängigkeit von einer einzelnen Quelle.