Los sistemas de navegación inercial (INS) para vehículos terrestres militares proporcionan datos continuos sobre la posición, la velocidad, la actitud y el rumbo, independientemente de las señales de navegación externas. Estos sistemas dan soporte a carros de combate, vehículos de combate de infantería, vehículos blindados de transporte de tropas, artillería autopropulsada y vehículos terrestres no tripulados (UGV) que operan en entornos electromagnéticos conflictivos o en los que no se dispone de GNSS.
En esta página se presentan los principales sistemas de navegación inercial integrados en el vehículo y los sistemas de navegación inercial montados en vehículos, diseñados para proporcionar PNT (posición, tiempo y navegación) resistente, fusión de sensores, movilidad autónoma y navegación de misión crítica.
Sistemas avanzados de navegación inercial (INS) para una navegación fiable en entornos operativos difíciles
Soluciones inerciales de vanguardia para navegación y posicionamiento de alta precisión en entornos sin cobertura GPS.
Soluciones avanzadas para la modernización de la defensa: propulsión, sensores, comunicación y sistemas de realidad aumentada
Soluciones tácticas de IMU, GPS/INS y orientación de armas
Soluciones de posicionamiento, navegación y sincronización (PNT) garantizadas para el sector militar y de defensa
Soluciones de navegación avanzadas para aplicaciones aeroespaciales y de defensa de misión crítica
Sistemas de detección inercial MEMS, de cuarzo y FOG de alta precisión para aplicaciones militares, aeroespaciales y de defensa
Sensores inerciales y sistemas de navegación de alto rendimiento con fibra óptica, giroscopio láser en anillo y MEMS
Sistemas de navegación y detección inercial de alto rendimiento para vehículos militares terrestres y fuerzas terrestres
Si diseñas, construyes o suministras Sistemas de navegación inercial (INS) para vehículos terrestres, Crea un perfil para mostrar tus capacidades y conectar con visitantes que tengan una necesidad real de tus soluciones.
Los sistemas de navegación inercial integrados en los vehículos se han convertido en una capacidad fundamental para los vehículos militares terrestres modernos, ya que ofrecen información continua sobre la posición, la velocidad y el rumbo de forma totalmente independiente de señales externas. A diferencia de las arquitecturas que dependen de satélites, un sistema de navegación inercial montado en un vehículo calcula el movimiento mediante sensores a bordo, lo que garantiza que las tripulaciones mantengan la conciencia situacional cuando se interrumpen las comunicaciones o se pierden por completo las conexiones con el Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS).
En entornos electromagnéticos conflictivos, donde la guerra electrónica y el bloqueo deliberado son habituales, estas soluciones INS montadas en vehículos proporcionan una fuente segura de datos de posición, navegación y sincronización (PNT). Mediante el despliegue de sistemas tácticos avanzados de navegación inercial terrestre que se integran con la electrónica del vehículo y los ordenadores de misión, las plataformas militares terrestres mantienen una movilidad crítica y una preparación operativa en cualquier teatro de combate de alto riesgo.
Sistema de navegación inercial táctico dual GEO-FOG 3D de Emcore Corporation
Los carros de combate principales operan en los entornos más hostiles de la Tierra. Los centros urbanos, los bosques densos, los sectores montañosos y las zonas de combate de alta intensidad suponen choques, vibraciones y bloqueos de señal extremos. Un sistema de navegación inercial (INS) de grado táctico proporciona datos de rumbo y actitud de gran precisión directamente al sistema de control de fuego del carro de combate, lo que garantiza que las armas y los sensores electroópticos permanezcan estabilizados y alineados con precisión mientras el carro dispara en movimiento a través de terreno accidentado. Además, los sistemas de seguimiento de las fuerzas propias y de gestión de combate se basan en estos datos de posición ininterrumpidos para coordinar las maniobras de los blindados y evitar enfrentamientos accidentales cuando el GNSS se ve bloqueado.
Los IFV deben combinar una rápida movilidad táctica con la protección de las tropas, al tiempo que operan en estrecha coordinación con las unidades blindadas. Los IFV modernos utilizan datos inerciales como variable central en las redes de fusión de sensores de todo el vehículo, que integran el radar, los sistemas de protección activa (APS) y los dispositivos de imagen térmica. Este robusto marco de navegación también evita las pérdidas de seguimiento causadas por los «cañones urbanos», los túneles y el ocultamiento estructural.
Los APC se centran en el transporte seguro de pelotones de infantería a través de campos de batalla extensos e impredecibles. Las variantes de APC equipadas con INS mantienen el seguimiento automatizado de convoyes y la ejecución de rutas durante cortes totales de comunicaciones. Estos despliegues en toda la flota requieren un equilibrio cuidadosamente optimizado entre la durabilidad militar, las dimensiones compactas y la asequibilidad a lo largo del ciclo de vida.
Los datos precisos de orientación y posición determinan la letalidad y la capacidad de supervivencia de los medios de fuego indirecto. La navegación inercial a bordo permite a las unidades de artillería desplazarse hasta su posición, calcular automáticamente líneas de tiro precisas en elevación y acimut, y disparar sin necesidad de círculos de puntería manuales ni referencias externas. Al reducir drásticamente los tiempos de montaje y desmontaje, el INS permite a las tripulaciones atacar objetivos y desplazarse antes de que se pueda iniciar el fuego de contrabatería, lo que hace posible aplicar tácticas eficaces de «disparar y retirarse».
A medida que proliferan los sistemas autónomos y semiautónomos en el campo de batalla, el papel del hardware inercial se ha ampliado hasta convertirse en la base fundamental de la autonomía de los vehículos. Si bien los sensores de visión y de telemetría proporcionan la percepción del entorno, los algoritmos autónomos de planificación de rutas y de evitación de obstáculos dependen en gran medida de una referencia de movimiento estable y de alta frecuencia procedente del INS. En el caso de los UGV que operan en lo más profundo de territorios en conflicto, la navegación inercial resistente evita el fracaso de la misión durante los ataques electrónicos o las interrupciones en el enlace de mando.
En esta sección se examina cómo los vehículos militares navegan en entornos de guerra electrónica altamente conflictivos mediante la integración de sistemas inerciales y navegación por satélite.
PETRA, un sistema táctico avanzado de navegación inercial de Honeywell Aerospace
Si bien la navegación por satélite ofrece una excelente precisión de posicionamiento global a largo plazo, sus señales son débiles cuando llegan a la superficie terrestre, lo que hace que sean muy fáciles de interferir. Para contrarrestar esta vulnerabilidad, las plataformas de defensa utilizan una arquitectura híbrida conocida como GNSS-INS a bordo.
En condiciones normales de funcionamiento, los datos del GNSS limitan y corrigen continuamente los pequeños errores de deriva, dependientes del tiempo, inherentes a los sensores inerciales. Cuando se pierde el seguimiento por satélite, el sistema pasa de forma fluida a la navegación por estima, aprovechando los sensores a bordo para preservar la integridad de la navegación sin interrumpir la solución de navegación.
La guerra electrónica ha transformado la navegación, pasando de ser una utilidad básica a convertirse en una capacidad altamente disputada. Los adversarios de igual nivel despliegan sistemas de interferencia de área amplia, plataformas de denegación direccional del espectro y recursos de ataque electrónico localizados, diseñados para romper el enlace con los satélites en sectores operativos completos. Los vehículos terrestres deben tener la capacidad de maniobrar a través de estas zonas, una capacidad que se consigue principalmente mediante plataformas de navegación inercial táctica de alto rendimiento, a menudo complementadas con sensores de navegación adicionales.
Los ataques de suplantación, en los que un adversario transmite señales de satélite falsas para engañar al receptor de un vehículo y que este informe coordenadas de posicionamiento incorrectas, suponen una grave amenaza para las maniobras terrestres.
Para contrarrestar esto, unreceptor INS/GNSS moderno montado en un vehículo combina el código M criptográfico del GPS o las antenas de patrón de recepción controlada (CRPA) con software de validación inercial. Dado que los sensores inerciales no se ven afectados por la suplantación de radiofrecuencia, el sistema puede comparar las mediciones GNSS entrantes con estimaciones de movimiento inercial obtenidas de forma independiente. Si se detecta una divergencia, el filtro de navegación puede marcar los datos del GNSS como poco fiables y reducir o rechazar su contribución a la solución de navegación.
Para ampliar el rendimiento durante periodos prolongados sin cobertura GNSS, los desarrolladores combinan los sistemas inerciales con conjuntos de sensores auxiliares.
La TRN utiliza sensores activos para medir los perfiles de elevación de la superficie local y los compara con mapas digitales de elevación del terreno precargados. Esta correlación proporciona posiciones absolutas que limitan los errores de deriva del INS sin emitir ni recibir señales de radio externas.
Mediante el uso de cámaras ópticas resistentes combinadas con algoritmos de visión basados en computación periférica, la navegación visual realiza un seguimiento de puntos de referencia y elementos característicos del paisaje local. La fusión de los cálculos de flujo óptico con el INS ofrece un método excepcional para verificar la velocidad relativa y la distancia recorrida, especialmente en entornos urbanos o boscosos con mucha densidad de obstáculos.
Los sensores LiDAR emiten pulsos láser para crear una representación en 3D de alta precisión, en forma de nube de puntos, del entorno del vehículo. Cuando se integran junto con el flujo de datos inerciales, las técnicas de localización y cartografía simultáneas (SLAM) del LiDAR ofrecen una capacidad de navegación de gran precisión en entornos donde la visibilidad es escasa o el seguimiento óptico tradicional se ve mermado.
La odometría de ruedas realiza un seguimiento de las rotaciones físicas del tren de transmisión del vehículo a través del bus CAN o de codificadores externos. Aunque es susceptible de errores causados por el deslizamiento de las ruedas, el barro y los terrenos irregulares, la fusión de los datos de odometría con el motor de estado del INS proporciona al ordenador de navegación una referencia de velocidad fiable que reduce drásticamente la deriva de posición en desplazamientos de larga distancia.
Para garantizar la supervivencia operativa, los sistemas de navegación de vehículos terrestres deben cumplir estrictas normas ambientales, mecánicas y eléctricas.
Los activos militares terrestres suponen entornos hostiles para los componentes electrónicos sensibles. Los desplazamientos intensos por terreno accidentado, los impactos en la pista con altas fuerzas G y el retroceso de las armas producen tensiones estructurales que pueden provocar fácilmente ruido en los sensores o fallos en el hardware.
El cumplimiento de los requisitos de la norma MIL-STD-810 suele ser obligatorio en los programas de vehículos terrestres militares. Los sistemas emplean aislamiento mecánico interno, carcasas reforzadas y soportes de montaje sometidos a exhaustivos análisis de elementos finitos para amortiguar las fuerzas externas. Además, la gestión térmica de los sensores internos se lleva a cabo mediante elementos calefactores calibrados o disipadores de calor de precisión, con el fin de garantizar que las fluctuaciones de temperatura en despliegues en el desierto o en el Ártico no alteren la estabilidad del sesgo de los sensores.
El perfil electromagnético en el interior de un vehículo táctico moderno es increíblemente denso, repleto de radios de red de combate de alta potencia, sistemas de radar activos y dispositivos de interferencia contra artefactos explosivos improvisados (IED).
El equipo de combate debe soportar la exposición continua a arena abrasiva, barro espeso, cruces de aguas profundas y agentes descontaminantes químicos, biológicos, radiológicos y nucleares agresivos. Los conjuntos INS de grado militar cuentan con índices de protección contra la entrada de partículas (IP67 o IP68) elevados, y utilizan sellos herméticos de alta resistencia, estructuras de aluminio anodizado resistentes a la corrosión y conectores circulares militares para proteger los sensores internos sensibles y los componentes electrónicos.
El panorama de la navegación terrestre militar está cambiando rápidamente debido a los avances en microingeniería y a los requisitos de sistemas abiertos.
Estos avances interrelacionados garantizan que los activos terrestres de próxima generación mantengan una ventaja tecnológica decisiva en ámbitos altamente disputados.
Búsqueda de empresas y productos
Suscríbete al boletín semanal de eBrief
Las últimas novedades en ingeniería y tecnología directamente en tu bandeja de entrada: únete a miles de ingenieros que ya las reciben.
