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La tecnologia GNSS e GPS per i sistemi e le applicazioni senza equipaggio

Trova le tecnologie GNSS e GPS per i dati precisi di posizionamento, navigazione e temporizzazione (PNT) per il funzionamento dei sistemi senza pilota nei domini aereo, terrestre e marino. Dagli UAV e UGV agli USV e UUV, la navigazione globale.

Leggi il Panoramica tecnologica

GPS/GNSS Technology Manufacturers

Advanced Navigation
Advanced Navigation

Soluzioni di navigazione e posizionamento ad alta precisione per i veicoli autonomi e senza equipaggio

Reactive Drone
Reactive Drone

Piattaforme di veicoli aerei senza pilota per applicazioni civili e di difesa

Trimble Applanix
Trimble Applanix

Soluzioni di posizionamento e orientamento di precisione per applicazioni senza pilota

ANELLO Photonics
ANELLO Photonics

Navigazione inerziale ad alta precisione per ambienti privi di GPS

Calian
Calian

Antenna GNSS ad alta precisione per la localizzazione, la navigazione e la sincronizzazione in droni, robot e veicoli autonomi

Honeywell Aerospace
Honeywell Aerospace

Soluzioni BVLOS per UAS e UAM: celle a combustibile, radar, sensori di navigazione, controllo di volo e SATCOM

FIBERPRO
FIBERPRO

Soluzioni PNT affidabili per sistemi senza pilota

VectorNav Technologies
VectorNav Technologies

Sistemi di navigazione inerziale (INS) ad alte prestazioni per sistemi senza pilota

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

Sensori di navigazione inerziale: MEMS IMU, accelerometri, giroscopi, AHRS, GPS-INS e generazione di nuvole di punti

SBG Systems
SBG Systems

Sistemi di navigazione inerziale, INS/GPS, AHRS e sensori IMU per sistemi senza pilota

NovAtel
NovAtel

Posizionamento preciso per veicoli senza pilota: ricevitori GPS e GNSS, antenne e sistemi inerziali

Archimedes Innovation
Archimedes Innovation

Sistemi di navigazione di precisione, sensori inerziali e sistemi di intelligenza artificiale per droni e robotica autonoma

Cerulean Sonar
Cerulean Sonar

Soluzioni avanzate di imaging e posizionamento subacqueo per veicoli marini senza equipaggio e autonomi

TUALCOM
TUALCOM

Dispositivi GPS-GNSS anti-interferenza, collegamenti dati tattici, sistemi di telemetria, apparecchiature per la guerra elettronica e sistemi di interruzione del volo

GNSS.store
GNSS.store

Soluzioni PNT GNSS/RTK/GPS ad alte prestazioni per OEM e integratori di sistemi di droni e robotica

UAV Navigation-Grupo Oesía
UAV Navigation-Grupo Oesía

Soluzioni di guida, navigazione e controllo (GNC) per droni e UAV

Holybro
Holybro

Autopiloti innovativi per droni, sistemi di navigazione e altre periferiche hardware e accessori per UAV

Harxon Corporation
Harxon Corporation

Antenna GNSS ad alta precisione: autonomia e posizionamento garantiti per sistemi senza pilota

SatLab Geosolutions
SatLab Geosolutions

Sistemi di posizionamento GNSS, SLAM 3D e mappatura mobile, veicoli di superficie senza pilota

uAvionix Corporation
uAvionix Corporation

Soluzioni certificate per comunicazioni, navigazione, controllo, sorveglianza e identificazione di combattimento UAV

Meteksan Defense
Meteksan Defense

Componenti UAV: SAR, altimetro radar, collegamenti dati, telemetria, prodotti GNSS e C-UAS | USV tattici

Gladiator Technologies
Gladiator Technologies

Sensori inerziali MEMS: IMU, INS assistiti da GPS, giroscopi, accelerometri, AHRS

CubePilot
CubePilot

Autopilota Cube, modulo GNSS, sistema di trasmissione video HD e accessori per UAV

Septentrio
Septentrio

Soluzioni resilienti di posizionamento e navigazione GNSS per UAV e robotica

Eroot Electronics
Eroot Electronics

Componenti e sensori professionali per UAV: controllori di volo per droni, moduli GNSS, soluzioni di telemetria

ARK Electronics
ARK Electronics

Controller di volo all'avanguardia, sensori e altre tecnologie elettroniche per droni e robotica

CHC Navigation
CHC Navigation

Sistemi di posizionamento e navigazione GNSS, mappatura mobile UAV LiDAR e veicoli di superficie senza pilota

Aerobits
Aerobits

Tecnologia ADS-B in miniatura (ricetrasmettitori/ricevitori) e transponder di tracciamento per droni per sUAS e UTM/U-Space

UAV Propulsion Tech
UAV Propulsion Tech

Soluzioni hardware per UAV: sistemi di propulsione e alimentazione, servocomandi e controllori di volo, soluzioni di imaging, lanciatori e paracadute

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Overview of GNSS/GPS Technology for Drones & Unmanned Systems

Eleanor Widdows

Aggiornato:

Le tecnologie dei Sistemi Globali di Navigazione Satellitare (GNSS) e del Sistema di Posizionamento Globale (GPS) costituiscono la base della navigazione e del controllo dei moderni sistemi senza pilota. Combinando i segnali di più costellazioni satellitari, come GPS, GLONASS, Galileo e BeiDou, questi sistemi forniscono dati precisi su posizione, velocità e tempistica ai veicoli autonomi che operano in ambienti dinamici.

Antenna GNSS di Advanced Navigation

Antenna GNSS Poseidon di Advanced Navigation.

Le piattaforme senza equipaggio nei settori della difesa, commerciale e scientifico dipendono da moduli e ricevitori GNSS ad alte prestazioni per mantenere una precisione centimetrica durante le missioni, le operazioni di mappatura o i percorsi di volo. L’integrazione del GNSS con le unità di misura inerziali (IMU) e i sistemi di navigazione inerziale (INS) migliora la stabilità e l’affidabilità, soprattutto quando la copertura satellitare è limitata.

Hardware GNSS per sistemi senza pilota

I componenti hardware rappresentano la base fisica della tecnologia GNSS/GPS nei sistemi senza pilota. Questi includono ricevitori, antenne, chipset, moduli e stazioni di base, ciascuno selezionato in base alla precisione, alla capacità di integrazione e alla resistenza ambientale.

Ricevitori e moduli GNSS

I ricevitori GNSS catturano ed elaborano i segnali satellitari per determinare la posizione, la velocità e il tempo. I moduli compatti e a basso consumo sono ampiamente utilizzati negli UAV, mentre i robusti ricevitori multifrequenza supportano i sistemi terrestri e marittimi. I ricevitori a doppia e tripla frequenza mitigano i ritardi ionosferici e migliorano la precisione, soprattutto nelle applicazioni di cinematica in tempo reale (RTK) e di posizionamento preciso del punto (PPP).

Antenne e Stazioni Base

Le antenne GNSS assicurano la ricezione del segnale attraverso le costellazioni e le bande di frequenza. Le opzioni includono antenne patch, elicoidali e choke ring, progettate per ridurre al minimo le interferenze multipath. Le stazioni base, fisse o mobili, forniscono dati di correzione per migliorare l’accuratezza della posizione attraverso i metodi RTK o GNSS differenziale (DGNSS).

Sistemi GNSS/INS integrati

Per le operazioni in ambienti con GNSS negato o degradato, le soluzioni GNSS/INS integrate combinano la navigazione satellitare con il rilevamento inerziale. Le IMU misurano l’accelerazione e la rotazione, mantenendo la continuità della navigazione quando i segnali satellitari sono ostacolati. Questo approccio ibrido è fondamentale per le applicazioni di difesa, le operazioni sotterranee e il volo autonomo su terreni complessi.

Precisione e affidabilità

L’hardware viene spesso selezionato in base alla precisione di posizionamento richiesta e ai vincoli operativi. La precisione a livello centimetrico si ottiene con le correzioni RTK o i servizi PPP, mentre le applicazioni di navigazione standard possono affidarsi a moduli a singola frequenza. Per i veicoli senza equipaggio che operano in condizioni difficili, gli alloggiamenti resistenti, la stabilità della temperatura e la resistenza alle vibrazioni sono considerazioni chiave.

Soluzioni di elaborazione e software GNSS

Il software GNSS supporta l’elaborazione dei dati, il controllo e l’integrazione con i sistemi di missione. Converte i dati satellitari grezzi in informazioni di navigazione utilizzabili, facilita la fusione dei sensori e gestisce la comunicazione tra i sottosistemi di bordo.

Software di navigazione ed elaborazione dati

Bussola GNSS di UAV Navigation-Grupo Oesía

DGC01 Bussola GNSS di UAV Navigation-Grupo Oesía.

Gli algoritmi software elaborano le misurazioni GNSS per produrre risultati precisi di posizione e velocità. Possono incorporare la fusione di sensori da IMU, telecamere o sistemi lidar per migliorare la consapevolezza della situazione e la stabilità. I ricevitori definiti dal software e il firmware configurabile consentono di personalizzare il tracciamento del segnale, la selezione della costellazione e i parametri di correzione degli errori.

Soluzioni firmware ed embedded

Il firmware incorporato nei moduli GNSS controlla l’acquisizione del segnale, i loop di tracciamento e i protocolli di uscita dei dati. Il firmware configurabile consente agli utenti di adattare le prestazioni a profili di missione specifici, come il posizionamento RTK in tempo reale per i droni o la post-elaborazione ritardata per la mappatura dei rilievi.

Integrazione con i sistemi di gestione delle missioni

Le piattaforme senza equipaggio si affidano al software di missione per coordinare la navigazione con il controllo del carico utile e i comportamenti autonomi. Il software GNSS si interfaccia perfettamente con questi sistemi, assicurando che i dati posizionali supportino la pianificazione del percorso, il tracciamento del bersaglio e le funzioni di ritorno alla base.

Registrazione e analisi dei dati

Gli strumenti software post-missione analizzano i dati GNSS registrati per la convalida dei rilievi, la valutazione delle prestazioni e la calibrazione del sistema. Questa capacità è essenziale nell’agricoltura di precisione, nella ricognizione della difesa e nelle applicazioni di ricerca oceanografica.

Servizi di correzione e aumento GNSS

I servizi di correzione e incremento migliorano le prestazioni del GNSS fornendo una compensazione degli errori in tempo reale e miglioramenti della precisione. Questi servizi assicurano che le piattaforme senza pilota mantengano l’affidabilità anche in condizioni operative difficili.

Reti RTK GNSS e Stazione Base

I sistemi RTK (Real-Time Kinematic) utilizzano stazioni di base locali, stazioni di riferimento in rete e servizi di consegna su abbonamento per fornire una precisione di posizionamento a livello centimetrico. I veicoli senza pilota che operano nel raggio di queste reti beneficiano di correzioni immediate trasmesse via radio o rete cellulare.

PPP e potenziamento via satellite

I servizi di posizionamento preciso dei punti (PPP) offrono una precisione globale senza bisogno di una stazione base locale. Queste correzioni, spesso trasmesse via satellite o Internet, migliorano l’accuratezza fino a pochi centimetri e sono adatte alle flotte UAV globali o alle applicazioni marittime.

Servizi di aumento e correzione

I fornitori di servizi offrono segnali di correzione che compensano i ritardi atmosferici, gli errori di orologio e le imprecisioni orbitali. I sistemi di potenziamento basati sui satelliti (SBAS), come WAAS ed EGNOS, sono utilizzati nelle operazioni di aviazione e difesa per migliorare la sicurezza e l’affidabilità.

Garanzia e ridondanza PNT

GNSS MEMS INS di Honeywell Aerospace

MIMU GNSS MEMS INS e AHRS di Honeywell Aerospace.

La resilienza del posizionamento, della navigazione e del cronometraggio (PNT) è vitale per la difesa e per le operazioni commerciali ad alto rischio. Le soluzioni GNSS ridondanti, combinate con l’INS e il monitoraggio dell’integrità del segnale, proteggono i sistemi senza pilota dalle minacce di spoofing o jamming.

Applicazioni nei sistemi senza pilota

Le tecnologie GNSS e GPS sono fondamentali in tutti i settori senza pilota:

  • Sistemi aerei (UAV): Utilizzati per la navigazione waypoint, la fotogrammetria e il controllo automatico del percorso di volo.
  • Sistemi terrestri (UGV): Consentono la pianificazione del percorso, l’evitamento degli ostacoli e la mappatura in ambito militare e industriale.
  • Sistemi di superficie e subacquei (USV e UUV): Forniscono la navigazione di superficie e la sincronizzazione per le reti di posizionamento acustico subacqueo.

Il GNSS di precisione è fondamentale per il rilevamento, la mappatura, l’agricoltura e la difesa. Le applicazioni spaziano dall’agricoltura di precisione e dall’ispezione delle infrastrutture alla localizzazione robotica e alle operazioni autonome dei convogli.

Selezione di soluzioni GNSS per piattaforme senza equipaggio

Gli acquirenti e gli integratori di sistemi valutano i componenti GNSS in base alle prestazioni, al fattore di forma, all’efficienza energetica e alla compatibilità con altri sistemi di bordo. L’hardware di livello militare è spesso conforme agli standard stabiliti, come le specifiche ambientali MIL-STD, che assicurano l’affidabilità in condizioni di vibrazioni, temperatura e condizioni elettromagnetiche.

I criteri di selezione chiave includono la capacità di tracciamento del segnale, la velocità di aggiornamento, la compatibilità di correzione e la facilità di integrazione con i sistemi avionici o di controllo esistenti. Per le missioni di difesa o aerospaziali di alto livello, sono preferibili i ricevitori a doppia frequenza con tecnologia anti-jamming e firmware sicuro.

Sviluppi futuri

I progressi nel tracciamento multi-costellazione, i progetti a basso SWaP (dimensioni, peso e potenza) e la navigazione assistita dall’intelligenza artificiale stanno dando forma alla prossima generazione di soluzioni GNSS per i sistemi senza pilota. La ricerca in corso si concentra sulle architetture PNT resilienti, in grado di mantenere l’integrità della navigazione anche in presenza di interferenze intenzionali o di visibilità satellitare limitata.

Con l’espansione dei sistemi senza pilota nei settori commerciale, scientifico e della difesa, le tecnologie GNSS e GPS rimarranno indispensabili per garantire la precisione, la sicurezza e l’autonomia della missione.