Advanced Navigation, ein Anbieter von APNT-Technologien (Assured Positioning, Navigation, and Timing) und autonomen Systemen, hat im Rahmen des All-Domain Persistent Experiment (APEX) der U.S. Army erfolgreich seine inertialzentrierten intelligenten Navigationsfähigkeiten demonstriert.
Die sechste jährliche APEX-Veranstaltung auf dem wichtigsten Testgelände der US-Armee evaluiert die Ausfallsicherheit von PNT, Sensorik, Kommunikation, Datentransport und Edge-Processing in realistischen Multidomänen-Szenarien, in denen kein GPS zur Verfügung steht.
Die Übung bot eine einsatzrelevante DDIL-Testumgebung (Degraded, Denied, Intermittent and Low-bandwidth), um die Leistung des Trägheitsnavigationssystems (INS) Boreas D90 FOG (Fibre-Optic Gyroscope) zu bewerten, wenn es mit ergänzenden Sensoren, einschließlich eines Laser-Geschwindigkeitssensors (LVS) und eines Raddrehzahlgebers, kombiniert wird. Die Ergebnisse bestätigen den intelligenten softwaredefinierten Ansatz von Advanced Navigation als belastbare Grundlage für APNT auf dem modernen Schlachtfeld.
Chris Shaw, CEO von Advanced Navigation, sagte:“In der heutigen umkämpften Umgebung wird der Gegner GNSS-Signale leugnen, verschlechtern und fälschen. Sich auf eine einzige Technologie für die Navigation zu verlassen, ist eine Schwachstelle, die den Einsatz beendet. Gesichertes PNT ist nicht verhandelbar. Der einzige Weg zu einem operativen Vorteil ist eine intelligente Multisensor-Fusion, die durch einen robusten Trägheitskern verankert ist. Wir liefern dies mit unserer hochentwickelten AdNav Intelligence Software.
Sie ist das adaptive Nervensystem für Ihre Plattform. Sie validiert kontinuierlich alle Sensoreingaben, passt sich in Echtzeit an die Betriebsumgebung an und wirkt Spoofing und Jamming autonom entgegen. Dies gewährleistet eine unerschütterliche PNT-Integrität, die es Ihnen ermöglicht, in einer sich entwickelnden, multidisziplinären Bedrohungslandschaft entschlossen zu operieren.
Auch im dritten Jahr unserer Teilnahme an diesem Programm der U.S. Army stellt APEX unsere Systeme unter realistischen Bedingungen der elektronischen Kriegsführung auf die Probe. Wir fühlen uns geehrt, mit der U.S. Army zusammenzuarbeiten, um die Einsatzbereitschaft der Soldaten für komplexe Multidomänen-Operationen zu verbessern.”
Boreas D90
Im Zentrum der Architektur steht Boreas D90, ein FOG INS von strategischer Qualität, das als “Nervensystem” des Navigationsstapels dient. Im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen, die auf GNSS oder magnetische Kompasse angewiesen sind, bestimmt Boreas D90 den wahren Norden durch Kreiselkompass, der mit Hilfe von hochempfindlichen Glasfaserkreiseln die Erdrotation erkennt. Dies ermöglicht eine unabhängige Navigation mit hoher Zuverlässigkeit, selbst wenn externe GNSS-Signale gestört sind.
Gegen elektronische Kriegsführung
Vervollständigt wird diese mehrschichtige, inertialzentrische Architektur durch AdNav Intelligence, die hochentwickelte Software des Unternehmens, die sich in Echtzeit anpassen kann, um auf eingehende Bedrohungen zu reagieren. Mithilfe fortschrittlicher Algorithmen wägt die Navigationssoftware die Daten der einzelnen Sensoren dynamisch ab und entscheidet in Echtzeit, auf welche Sensoren sie sich aufgrund ihrer Zuverlässigkeit, der Umgebungsbedingungen und des betrieblichen Kontextes verlassen will. Durch den Einsatz einer softwaredefinierten Hardware-Philosophie gewährleisten die Lösungen eine kontinuierliche, zuverlässige Zustandsbewertung, selbst wenn die Signale gestört sind, sich verschlechtern oder verweigert werden.
Demonstrationsaufbau mit unterstützenden Technologien
Während der APEX wurde Boreas D90 mit AdNav Intelligence sowohl mit einem LVS als auch mit einem Raddrehzahlmessgerät an Bord eines Allradfahrzeugs integriert. Die Demonstration fand bei Nacht an einem Ort im ländlichen New Mexico, USA, statt. Die Organisatoren der Veranstaltung schufen eine Umgebung mit komplexen und neu entstehenden Bedrohungen durch elektronische Kriegsführung, indem sie GNSS-Störungen durchführten.
LVS: Präzise Geschwindigkeit für anspruchsvolle Operationen
Für Einsätze, die extreme Genauigkeit und dynamische Leistung erfordern, wurde der Boreas D90 mit dem LVS – dem fortschrittlichen Infrarot-Lasersensor von Advanced Navigation – kombiniert, der die bodenbezogene 3D-Geschwindigkeit mit außergewöhnlicher Präzision misst.
LVS arbeitet sowohl am Boden als auch in der Luft zuverlässig, unabhängig von den Umgebungsbedingungen oder der Verfügbarkeit visueller Referenzen, solange es eine klare Sichtlinie zum Boden oder einer stationären Oberfläche hat. Durch die Bereitstellung direkter, driftfreier Geschwindigkeitsmessungen gewährleistet LVS eine kontinuierliche, hochpräzise Mobilität und erhöht die Widerstandsfähigkeit der Navigation selbst in den extremsten umkämpften GNSS-Umgebungen.
Diese Konfiguration zeigte die beste Dead-Reckoning-Genauigkeit ihrer Klasse und erreichte einen Fehler von 0,012% pro zurückgelegter Strecke (7,5 m über 65 km) unter den gleichen Wettbewerbsbedingungen.
Raddrehzahl Encoder
Raddrehzahlmessgeräte sind eine robuste und kostengünstige Quelle für Bewegungsdaten. Sie messen die Radumdrehung, um die Fahrgeschwindigkeit und die zurückgelegte Strecke zu bestimmen. Ihr Design gewährleistet eine schnelle Integration in verschiedene taktische Plattformen. Sie sind ideal für festes Gelände und strukturierte Routen und bieten eine zuverlässige Dead-Reckoning-Leistung, wenn GNSS nicht verfügbar ist. Damit sind sie eine praktische Wahl für Missionen, bei denen Zuverlässigkeit wichtiger ist als Komplexität.
In Kombination mit einem Raddrehzahlgeber lieferte der Boreas D90 eine zuverlässige Dead-Reckoning-Leistung, die ideal für Plattformen ist, die in vorhersehbaren oder strukturierten Umgebungen arbeiten. Während der gesamten Demonstration behielt die Konfiguration aus Boreas D90 und Raddrehzahlgeber eine starke Navigationskontinuität bei und erreichte einen Fehler von 0,018% pro zurückgelegter Strecke (11,7 m über 65 km), ohne auf GNSS angewiesen zu sein, selbst bei absichtlichen Störungen.
Die nächsten Schritte von APNT Technology
Für die fortschrittliche Navigation bestätigen die APEX-Ergebnisse die erforderliche Genauigkeit und Zuverlässigkeit in Umgebungen, in denen kein GNSS verfügbar ist. Diese Versuche bilden die Grundlage für zukünftige Entwicklungen, insbesondere für die Integration von Trägheitssystemen mit Photonik der nächsten Generation, um die Widerstandsfähigkeit auf dem Schlachtfeld zu verbessern. Auch in Zukunft werden Kooperationsveranstaltungen wie APEX eine wichtige Rolle bei der Gestaltung zukünftiger sicherer PNT-Lösungen spielen.
Das nächste Experiment wird mit Partnern aus der 746th Test Squadron der United States Air Force und dem Joint Navigation Warfare Center, dem U.S. Army Combat Capabilities Development Command und dem Army Test and Evaluation Command durchgeführt. Advanced Navigation freut sich darauf, im Jahr 2026 zurückzukehren.
