Dostawcy: Nawigacja przy braku sygnału GPS

Advanced Navigation

Zaawansowane inercyjne systemy nawigacyjne (INS) zapewniające niezawodną nawigację w trudnych warunkach operacyjnych

ANELLO Photonics

Najnowocześniejsze rozwiązania inercyjne do precyzyjnej nawigacji i pozycjonowania w środowiskach pozbawionych sygnału GPS

Inertial Labs, a VIAVI Solutions Company

Taktyczne systemy IMU, GPS/INS oraz rozwiązania do orientacji uzbrojenia

Ground Control

Niezawodna, odporna i bezpieczna komunikacja satelitarna oraz sprawdzone rozwiązania PNT do zastosowań o znaczeniu krytycznym

UAV Navigation-Grupo Oesía

Najnowocześniejsze technologie sterowania lotem i nawigacji bez dostępu do GNSS dla taktycznych platform bezzałogowych

EMCORE Corporation

Wysokowydajne światłowody, żyroskopy laserowe pierścieniowe oraz czujniki inercyjne i systemy nawigacyjne MEMS

Silicon Sensing

Czujniki inercyjne MEMS, żyroskopy i akcelerometry do nawigacji inercyjnej, sterowania i stabilizacji

Septentrio

Niezawodne rozwiązania PNT do zastosowań o znaczeniu krytycznym w sektorze wojskowym, obronnym i rządowym

Zaprezentuj swoje możliwości

Jeśli projektujesz, budujesz lub dostarczasz Nawigacja przy braku sygnału GPS, Załóż profil, aby zaprezentować swoje możliwości i nawiązać kontakt z osobami, które aktywnie poszukują Twoich rozwiązań.

Utwórz profil dostawcy

Rozwiązania nawigacyjne i pozycjonujące w warunkach braku dostępu do GNSS/GPS

Olivia Hannam

Aktualizacja:

System nawigacji niezależny od GPS/GNSS umożliwia pojazdom wojskowym i platformom autonomicznym określanie swojej pozycji i ruchu w środowiskach, w których globalne systemy nawigacji satelitarnej są niedostępne, zakłócone lub fałszowane.

Środowiska te stają się coraz bardziej powszechne we współczesnych strefach walk, zwłaszcza tam, gdzie przeciwnicy stosują środki wojny elektronicznej.

Bez niezawodnych sygnałów satelitarnych systemy bezzałogowe wymagają alternatywnych rozwiązań łączących pomiary inercyjne, wykrywanie środowiskowe, mapowanie i estymację algorytmiczną. Rozwiązania te są często dostosowane do danego obszaru działania – lądowego, powietrznego, morskiego lub podwodnego – oraz zoptymalizowane pod kątem odporności, dokładności i zdolności reagowania w czasie rzeczywistym.

Nawigacja dronów firmy Honeywell

System inercyjny/GNSS HGuide o480 do nawigacji dronów firmy Honeywell.

Kluczowe zastosowania w warunkach braku sygnału GNSS

Funkcje działające w warunkach braku sygnału GNSS mają kluczowe znaczenie w wielu rodzajach misji. Poniższe dziedziny stanowią główne zastosowania tych technologii w sektorze obronnym:

Bezzałogowe statki powietrzne w przestrzeni powietrznej objętej walkami

Wojskowe systemy bezzałogowe (UAS) są często wykorzystywane w strefach zapobiegania dostępowi/odmowy dostępu (A2/AD), gdzie spodziewane jest fałszowanie sygnałów GNSS i zakłócanie. W ramach tych misji bezzałogowe statki powietrzne wykorzystują inercyjne systemy nawigacyjne, nawigację opartą na ukształtowaniu terenu, odometrię wizualną oraz SLAM w celu utrzymania kontroli lotu, precyzyjnego namierzania celów lub prowadzenia działań zwiadowczych, obserwacyjnych i rozpoznawczych (ISR) bez wsparcia satelitarnego.

Zastosowania obejmują długotrwałe rozpoznanie, mapowanie taktyczne, amunicję krążącą oraz koordynację roju dronów, a wszystkie te działania wymagają niezależnej odporności nawigacyjnej.

Robotyka naziemna do operacji miejskich i podziemnych

Kaniony miejskie mogą powodować zniekształcenia wielodrożne lub całkowitą utratę sygnału. W takich warunkach bezzałogowe pojazdy naziemne (UGV) wykorzystują taktyczne jednostki pomiaru inercyjnego (IMU), czujniki LIDAR, radary oraz algorytmy SLAM w celu wsparcia:

Platformy te muszą być zdolne do działania w korytarzach, przejściach podziemnych, piwnicach lub zamkniętych środowiskach infrastrukturalnych, gdzie nie ma zasięgu GPS.

Rozpoznanie podziemne i w tunelach

Specjalistyczne systemy bezzałogowe są wykorzystywane do eksploracji podziemnej w obszarach o ograniczonym dostępie, takich jak sieci tuneli, kompleksy jaskiń lub wzmocnione konstrukcje wojskowe. Pojazdy te muszą poruszać się bez dostępu do GNSS i są wyposażone w zestawy czujników do mapowania, lokalizacji i analizy strukturalnej.

Wykorzystuje się je do:

  • Wykrywanie tuneli granicznych
  • Mapowanie wrogich obiektów podziemnych
  • Reagowanie na katastrofy w zawalonej infrastrukturze

Nawigacja podwodna i przybrzeżna

Sygnały GNSS nie przenikają przez wodę, co sprawia, że wszystkie operacje podwodne są z natury rzeczy pozbawione dostępu do GPS. Bezzałogowe pojazdy podwodne (UUV) wykorzystują dopplerowskie rejestratory prędkości (DVL), czujników inercyjnych, map batymetrycznych oraz nawigatorów akustycznych do nawigacji.

Zastosowania obejmują:

  • Działania przeciwminowe
  • Nadzór portowy i przybrzeżny
  • Monitorowanie infrastruktury dna morskiego
  • Tajne operacje ISR

Operacje taktyczne i nawigacja żołnierzy pieszych

Ręczne lub noszone na ciele narzędzia nawigacyjne są niezbędne dla żołnierzy działających w strefach wojny elektronicznej lub w środowiskach o ograniczonej dostępności GNSS. Narzędzia te wykorzystują nawigację zliczeniową, magnetometry i dane terenowe, aby cicho i precyzyjnie prowadzić operatorów.

Systemy takie są przeznaczone dla:

  • Sił specjalnych w obszarach o ograniczonym dostępie
  • Tajnych tras wkroczenia/wycofania
  • Nawigacja bez emisji radiowej
Jednostki pomiaru inercyjnego firmy Inertial Labs

Jednostka pomiaru inercyjnego MEMS, IMU-H100, do nawigacji dronów, łodzi podwodnych i pojazdów autonomicznych, firmy Inertial Labs.

Autonomiczna logistyka i zaopatrzenie

Bezzałogowe pojazdy logistyczne wspierają realizację misji w regionach, w których dostęp do GNSS jest utrudniony. Naziemne lub powietrzne platformy zaopatrzeniowe wykorzystują wstępnie zaprogramowane trasy, wykrywanie przeszkód oraz algorytmy śledzenia ukształtowania terenu, aby realizować dostawy w nieprzyjaznym środowisku.

Typowe przykłady zastosowań obejmują:

  • Autonomiczna dostawa ładunków do jednostek na linii frontu
  • Zrzuty środków medycznych w strefach działań wojennych
  • Dyskretne misje logistyczne w przestrzeni powietrznej o ograniczonym dostępie
  • Technologie nawigacyjne wspierające operacje w warunkach braku sygnału GNSS

Systemy działające w warunkach braku sygnału GNSS integrują wiele rodzajów czujników i metod obliczeniowych w celu zapewnienia dokładnej nawigacji. Do podstawowych technologii należą:

  • Inercyjne systemy nawigacyjne (INS): żyroskopy i akcelerometry do nawigacji zliczeniowej
  • Magnetometry: narzędzia orientacyjne podobne do kompasów, odporne na utratę sygnału satelitarnego
  • Odometria wizualna: śledzenie ruchu poprzez analizę obrazu optycznego, w tym wykorzystanie czujników przepływu optycznego do szacowania ruchu na poziomie pikseli
  • Czujniki LIDAR i radarowe: skanowanie otoczenia w celu pozycjonowania względem terenu
  • Nawigacja akustyczna: stosowana w środowiskach podwodnych z wykorzystaniem sonaru lub DVL
  • Algorytmy SLAM: mapowanie i lokalizacja w czasie rzeczywistym
  • Moduły czasowe: zegary atomowe OCXO lub w skali chipowej do synchronizacji czasu
  • Struktury fuzji czujników: Łączenie wielu źródeł danych w celu dokładnej lokalizacji

Rodzaje systemów bez dostępu do GNSS/GPS

Możliwości w warunkach braku sygnału GNSS różnią się w zależności od misji i platformy. Do kluczowych typów systemów należą:

  • Moduły nawigacyjne dla bezzałogowych statków powietrznych (UAV): Przeznaczone dla dronów bojowych oraz dronów ISR w przestrzeni powietrznej objętej walkami
  • Systemy SLAM dla pojazdów naziemnych (UGV): Przeznaczone dla zrobotyzowanych platform naziemnych w trudnym terenie
  • Zestawy nawigacji podwodnej: Dostosowane do pojazdów podwodnych (UUV) do działania w pełnym zanurzeniu
  • Zestawy nawigacyjne do noszenia: Kompaktowe narzędzia dla żołnierzy pieszych
  • Systemy koordynacji roju: Wewnętrzna logika nawigacyjna dla wieloagentowych operacji autonomicznych

Normy branżowe i specyfikacje obronne

Systemy nawigacyjne działające bez dostępu do GNSS muszą spełniać rygorystyczne normy obronne, aby zapewnić wydajność i interoperacyjność. Do powszechnie stosowanych norm należą:

  • MIL-STD-810: Normy testów środowiskowych dotyczących wibracji, temperatury i wstrząsów
  • MIL-STD-1553 / 1760: Protokoły komunikacyjne dla interfejsów awioniki i uzbrojenia
  • MIL-STD-461: Wymagania dotyczące kompatybilności elektromagnetycznej (EMC)
  • STANAG 4586: Norma NATO dotycząca interoperacyjności bezzałogowych statków powietrznych (UAV)
  • DO-178C / DO-254: Standardy mające zastosowanie do certyfikowanego oprogramowania i sprzętu klasy lotniczej

Normy te zapewniają niezawodność w ekstremalnych warunkach operacyjnych i umożliwiają integrację z istniejącymi strukturami dowodzenia i kontroli.

Porównanie z tradycyjnymi systemami opartymi na GNSS

Tradycyjne systemy nawigacyjne w znacznym stopniu opierają się na konstelacjach GNSS, takich jak GPS, GLONASS, Galileo i BeiDou. Chociaż systemy te sprawdzają się w otwartych i stabilnych środowiskach, są podatne na:

  • Zakłócanie lub fałszowanie sygnału
  • Zniekształcenia spowodowane wielodrożnością w terenie miejskim
  • Brak dostępu w środowiskach podziemnych lub podwodnych
  • Narażenie taktyczne spowodowane emisjami radiowymi

Systemy odporne na zakłócenia GNSS ograniczają te słabe punkty poprzez wewnętrzne czujniki, pasywne gromadzenie danych oraz lokalizację opartą na ukształtowaniu terenu, zapewniając odporność i niezależność od infrastruktury kosmicznej.

Strategiczne znaczenie nawigacji odpornej na zakłócenia GNSS

W miarę jak siły zbrojne stają się coraz bardziej zależne od systemów autonomicznych i półautonomicznych, zdolność do działania w warunkach braku dostępu do GNSS ma zasadnicze znaczenie dla zapewnienia powodzenia misji. Zagrożenia ze strony przeciwnika dla infrastruktury satelitarnej oraz rosnące możliwości w zakresie wojny elektronicznej podkreślają strategiczną potrzebę posiadania odpornych, modułowych i niezależnych od sygnału systemów nawigacyjnych.

Rozwiązania działające w warunkach braku dostępu do GNSS wspierają elastyczność operacyjną, zwiększają przeżywalność i zapewniają ciągłość misji we wszystkich środowiskach: lądowym, powietrznym, morskim i podziemnym.