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PNT Garantido (A-PNT)

O PNT Assegurado (A-PNT) fornece dados fiáveis de posicionamento, navegação e cronometria para operações militares quando o GNSS se encontra com desempenho reduzido, interrompido, manipulado ou indisponível. As arquiteturas combinam normalmente sinais de satélite protegidos com sensores inerciais, fontes alternativas de navegação, relógios resilientes, fusão de sensores e monitorização da integridade, de modo a manter a confiança no PNT essencial para a missão.

Esta página apresenta empresas líderes no setor do PNT garantido, com soluções para forças a pé, aeronaves, plataformas marítimas, sistemas autónomos e armas de precisão.

Leia o Visão geral da tecnologia

Empresas PNT certificadas

Advanced Navigation
Advanced Navigation

Sistemas avançados de navegação inercial (INS) para navegação confiável em ambientes operacionais desafiadores

ANELLO Photonics
ANELLO Photonics

Soluções inerciais de ponta para navegação e posicionamento de alta precisão em ambientes sem GPS

Oscilloquartz
Oscilloquartz

Tecnologia de sincronização de rede e soluções PNT garantidas para sistemas de defesa e infraestruturas de missão crítica

Honeywell Aerospace
Honeywell Aerospace

Soluções avançadas para modernização da defesa: propulsão, sensores, comunicação e sistemas de realidade aumentada

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

IMU de nível tático, GPS/INS, soluções de orientação de armas

NovAtel
NovAtel

Soluções garantidas de posição, navegação e temporização (PNT) para militares e defesa

Iridium
Iridium

Comunicações via satélite de missão crítica e PNT para a Defesa

TUALCOM
TUALCOM

Dispositivos GPS-GNSS anti-interferência, links de dados táticos, sistemas de telemetria, equipamentos de guerra eletrônica e sistemas de interrupção de voo

Psionic
Psionic

Soluções resilientes de navegação tripuladas e não tripuladas para ambientes sem acesso ao GNSS

Ground Control
Ground Control

Comunicações via satélite confiáveis, resilientes e seguras e soluções PNT garantidas para aplicações de missão crítica

EDGE Microwave
EDGE Microwave

Soluções GNSS baseadas em CRPA para mitigação de interferências e anti-interferências para proteção PNT ultraconfiável

Aeron Systems
Aeron Systems

Soluções avançadas de navegação para aplicações de defesa e aeroespaciais de missão crítica

UAV Navigation-Grupo Oesía
UAV Navigation-Grupo Oesía

Tecnologias de ponta em controle de voo e navegação sem GNSS para plataformas UAV militares e governamentais

Micro Magic
Micro Magic

Sistemas de deteção inercial MEMS, quartzo e FOG de alta precisão para aplicações militares, aeroespaciais e de defesa

EMCORE Corporation
EMCORE Corporation

Sensores inerciais e sistemas de navegação de fibra ótica, giroscópios a laser em anel e MEMS de alto desempenho

Silicon Sensing
Silicon Sensing

Sensores inerciais MEMS, giroscópios e acelerómetros para orientação inercial, controlo e estabilização

VectorNav
VectorNav

Soluções de navegação incorporadas para sistemas não tripulados

Brandywine Communications
Brandywine Communications

Soluções avançadas de sincronização de tempo e frequência de alta precisão para redes e sistemas de missão crítica

Septentrio
Septentrio

Soluções PNT garantidas para aplicações militares, de defesa e governamentais de missão crítica

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Visão geral das soluções da A-PNT para aplicações militares e de defesa

William Mackenzie

Atualizado:

Introdução ao PNT Garantido para Aplicações Militares e de Defesa

O Posicionamento, Navegação e Cronometria Assegurados (A-PNT) fornece às forças de defesa informações fiáveis de posição, navegação e cronometria quando a navegação por satélite se encontra degradada, interrompida, manipulada ou indisponível. O PNT Assegurado pode combinar sinais de satélite protegidos com sensores, algoritmos, relógios e fontes de navegação alternativas complementares, a fim de manter os dados de PNT essenciais para a missão.

As soluções modernas de PNT garantido suportam manobras, comando e controlo, seleção de alvos, comunicações, autonomia e sincronização de sensores em todos os domínios militares. O seu objetivo não é simplesmente fornecer dados de posição ou navegação, mas sim manter a confiança na precisão, integridade e disponibilidade desses dados e identificar quando fontes individuais ou a solução combinada se tornam não fiáveis.

Funções operacionais do PNT garantido

Solução PNT garantida da Ground Control.

Solução PNT garantida da Ground Control, RockBLOCK APNT.

Posicionamento para localização e consciência geoespacial

Um posicionamento fiável permite que o pessoal, os veículos, as aeronaves, as embarcações e as plataformas autónomas determinem a sua localização no âmbito de um quadro operacional comum. Os sistemas A-PNT podem comparar múltiplas entradas e detetar inconsistências, reduzindo a dependência de dados de posição degradados, errados ou enganosos.

Navegação para manobras e execução de missões

A navegação A-PNT suporta o seguimento de rotas, manobras em formação, orientação autónoma, execução de missões e funções de recuperação. Quando os sinais do Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS) são interrompidos ou não são fiáveis, os sensores inerciais, a visão, as referências do terreno, os sinais de radiofrequência, as medições de velocidade e outras fontes auxiliares podem ajudar a preservar uma solução de navegação utilizável.

Sincronização de Tempo de Precisão e Sincronização de Rede

Os sistemas de defesa dependem de uma temporização precisa, bem como da posição. As redes de comunicações, os radares, os sensores distribuídos, os sistemas de guerra eletrónica e as ligações de dados podem requerer relógios sincronizados, tornando a temporização resiliente e a manutenção do relógio elementos importantes de um PNT garantido quando se perdem as referências de temporização externas.

Manutenção do PNT em ambientes contestados e negados

As arquiteturas de PNT garantida são concebidas para manter dados fiáveis em situações de interferência, falsificação, obstrução de sinal e perda de navegação por satélite. Isto requer normalmente múltiplas fontes independentes ou complementares, monitorização da integridade, fusão de sensores, exclusão de fontes e degradação gradual, em vez da dependência de uma única tecnologia de navegação.

Tecnologias e arquiteturas de PNT fiável

GNSS militar e navegação por satélite protegida

O GNSS militar continua a ser uma fonte importante de posicionamento e cronometragem precisos. Sinais militares protegidos, como o Código M do GPS, são concebidos para proporcionar uma resistência melhorada à interferência e à falsificação em comparação com os sinais civis do GPS tradicionais, enquanto as antenas anti-interferência e o processamento avançado dos recetores podem melhorar ainda mais o acesso ao PNT baseado em satélite.

Navegação inercial e navegação por estimativa

Os Sistemas de Navegação Inercial (INS) utilizam acelerómetros e giroscópios para estimar a posição, a velocidade e a atitude sem depender continuamente de sinais externos. São amplamente utilizados como fonte de navegação complementar quando o GNSS fica indisponível, embora os erros se acumulem ao longo do tempo, pelo que os sistemas inerciais são frequentemente combinados com dados auxiliares adicionais.

Fontes Alternativas de Navegação e Auxílio

As fontes alternativas de navegação podem fornecer medições independentes ou complementares quando os sinais de satélite estão degradados ou indisponíveis. Estas podem incluir navegação visual, referência ao terreno, navegação astral, sinais de radiofrequência, radar, sensores de velocidade, referências magnéticas, fontes acústicas e sinais de oportunidade.

Fusão de sensores e monitorização da integridade

A fusão de sensores combina medições de múltiplas fontes de PNT para produzir uma solução de navegação mais resiliente. A monitorização da integridade avalia a consistência, a qualidade e a fiabilidade desses dados de entrada e da solução resultante, permitindo que dados degradados ou enganosos sejam identificados, rejeitados, isolados ou recebam uma ponderação reduzida.

Sincronização resiliente e manutenção do relógio

Os sistemas de temporização garantida podem combinar a temporização GNSS com relógios de elevada estabilidade e referências de temporização alternativas. A manutenção do relógio permite que os sistemas mantenham a sincronização durante um período após a perda de uma fonte de temporização externa. O desempenho da manutenção do relógio depende da estabilidade do relógio, do tempo decorrido, das condições ambientais e da precisão de temporização exigida.

Tecnologias anti-interferência e anti-falsificação

As tecnologias anti-interferência e anti-falsificação ajudam a proteger o acesso à navegação por satélite fiável. As técnicas podem incluir antenas com padrão de receção controlado (CRPA), formação de feixe adaptativa e anulação, deteção de interferências, autenticação de sinais, processamento do recetor e comparação com fontes de navegação independentes.

Serviço militar garantido pela Iridium.

PNT Garantido (A-PNT), PNT da Iridium.

Aplicações do PNT Assegurado em plataformas militares

Veículos blindados e forças a pé

As forças terrestres utilizam o A-PNT para a navegação de veículos, consciência situacional, manobras a pé, mobilidade robótica e operações coordenadas. Os sistemas PNT garantidos montados também podem distribuir dados fiáveis de posição e temporização ao comando da missão, aos sistemas de fogo, às comunicações, aos sensores e a outros subsistemas dos veículos.

Artilharia, Fogo e Sistemas de Missão

A artilharia e os sistemas de missão dependem de dados precisos de posição, orientação e temporização para o posicionamento de armas, o processamento de alvos, o controlo de fogo e a coordenação. O PNT resiliente ajuda a manter estas funções quando a disponibilidade ou a fiabilidade do GNSS é reduzida e limita a dependência de dados de navegação corrompidos.

Aeronaves de asa fixa e de asas rotativas

As aeronaves militares utilizam o PNT para navegação, controlo de voo, gestão de missões, orientação de sensores, aproximação e aterragem, bem como para o emprego de armas. A combinação da navegação por satélite com fontes inerciais e alternativas de apoio permite manter a continuidade da navegação quando o GNSS é afetado por mascaramento do terreno, interferências, obstrução do sinal ou ataques deliberados.

Sistemas não tripulados e autónomos

As aeronaves não tripuladas, os veículos terrestres, as embarcações de superfície e os sistemas subaquáticos requerem uma navegação fiável com intervenção mínima do operador. As arquiteturas A-PNT multissensoriais podem apoiar o seguimento de rotas, o mapeamento, as operações em formação, a evasão de obstáculos, a execução de missões e a recuperação quando uma fonte de navegação preferencial se encontra comprometida, enquanto a monitorização da integridade ajuda a evitar a dependência de dados PNT enganosos.

Embarcações de superfície e plataformas subaquáticas

As plataformas navais utilizam o PNT para o trânsito, manobras, prevenção de colisões, planeamento de missões, alinhamento de sensores e operações coordenadas. As plataformas subaquáticas requerem maior independência do GNSS, uma vez que os sinais de navegação por satélite geralmente não estão disponíveis debaixo de água, o que aumenta a dependência da navegação inercial, dos Doppler Velocity Logs (DVLs), de referências acústicas ou ambientais e de atualizações periódicas de posição.

Armas e munições guiadas de precisão

As armas guiadas podem combinar a navegação por satélite com a medição inercial e outras referências terminais ou a meio do percurso. Um PNT fiável reduz a dependência de um único sinal externo e ajuda os sistemas de orientação a manter uma solução de navegação válida durante um confronto, quando os sinais de satélite estão degradados ou indisponíveis.

Sistemas espaciais e de mísseis

Os sistemas espaciais e de mísseis podem exigir navegação e cronometragem resilientes em condições de elevada dinâmica, disponibilidade limitada de sensores, geometria de sinal variável e interferência eletrónica. A arquitetura A-PNT adequada depende da fase da missão, do acesso ao sinal, dos requisitos de precisão e integridade, das restrições da plataforma e da disponibilidade de referências de navegação independentes.

Ameaças ao PNT Militar

As arquiteturas militares de PNT garantido são concebidas tendo em conta várias ameaças sobrepostas às fontes de navegação por satélite e não por satélite.

  • Interferência no GNSS e no GPS: A interferência de radiofrequência pode reduzir ou impedir a capacidade de um recetor para adquirir e rastrear sinais de satélite.
  • Falsificação do GNSS e manipulação de sinais: sinais falsos, retransmitidos ou alterados podem produzir posições ou horários enganosos, caso a falsificação não seja detetada.
  • Obstrução de sinal e receção degradada: Edifícios, relevo, vegetação, estruturas de veículos e operações subterrâneas podem reduzir a visibilidade dos satélites sem que haja interferência hostil.
  • Ameaças cibernéticas e à integridade dos dados: software, redes, interfaces, dados de configuração ou entradas de sensores comprometidos podem minar a confiança na solução PNT em geral.
  • Guerra de navegação e operações no espectro eletromagnético: O PNT deve funcionar em situações em que o acesso ao espectro eletromagnético possa ser contestado e ativamente manipulado.

Um A-PNT eficaz depende, portanto, tanto de fontes resilientes como da capacidade de detetar anomalias, isolar entradas não fiáveis e determinar se as informações PNT recebidas são dignas de confiança.

Normas e requisitos de defesa relativos ao PNT garantido

Os requisitos de qualificação e integração variam consoante a plataforma, mas várias normas e políticas de defesa dos EUA moldam habitualmente a engenharia, os testes e a aquisição de PNT garantido.

  • Política de PNT e NAVWAR do Departamento de Defesa: A política de gestão de PNT e de Guerra de Navegação (NAVWAR) do Departamento de Defesa aborda a governação, a segurança, a integração, a aquisição e a resiliência operacional do PNT.
  • Compatibilidade com o M-Code: A modernização do GPS militar utiliza o M-Code para proporcionar aos utilizadores militares autorizados uma maior proteção contra interferências e falsificação do que os sinais GPS tradicionais, quando utilizado com equipamento compatível.
  • MIL-STD-810: A engenharia ambiental e os métodos de ensaio permitem adaptar a avaliação às solicitacões previstas ao longo da vida útil.
  • MIL-STD-461: Esta norma aborda os requisitos relativos à emissão e suscetibilidade a interferências eletromagnéticas para o equipamento e subsistemas de defesa aplicáveis.
  • MIL-STD-704 e MIL-STD-1275: Estas normas definem, respetivamente, as características relevantes de alimentação elétrica para equipamento utilizado em aeronaves e para equipamento militar de veículos terrestres de 28 VCC.

Para as empresas de PNT garantido e os integradores de sistemas, os requisitos aplicáveis devem ser adaptados à plataforma, à missão, às interfaces, às necessidades de segurança e às especificações de aquisição, em vez de serem tratados como uma lista de verificação universal.

Tendências emergentes em soluções PNT fiáveis

O desenvolvimento centra-se cada vez mais em fontes independentes ou complementares que ampliam o desempenho de navegação e temporização quando o GNSS não é fiável.

  • Visão computacional e navegação colaborativa: câmaras, mapeamento, medições relativas e observações partilhadas podem ajudar as plataformas a estimar o movimento e a localização sem atualizações contínuas por satélite.
  • Sincronização resiliente e relógios avançados: os osciladores melhorados e as tecnologias de relógios compactos podem prolongar a manutenção da sincronização e reduzir o desvio quando se perdem as referências externas.
  • Navegação utilizando sinais de oportunidade: as transmissões terrestres ou espaciais existentes podem fornecer medições adicionais quando sinais adequados estiverem disponíveis, forem caracterizados e forem considerados fiáveis.
  • Sistemas de navegação alternativos com SWaP reduzido: tecnologias inerciais, óticas, de radiofrequência e de fusão de sensores mais compactas podem tornar o PNT alternativo prático para veículos com restrições, sistemas não tripulados e utilizadores a pé.

O A-PNT do Exército e o desenvolvimento mais alargado no domínio da defesa favorecem cada vez mais arquiteturas em camadas e modulares que combinam GNSS protegido com deteção independente, navegação alternativa, temporização resiliente e avaliação da integridade. Isto permite garantir um PNT fiável num leque mais alargado de condições operacionais contestadas, reduzindo simultaneamente a dependência de qualquer fonte única.