Advanced Navigation, dostawca technologii Assured Positioning, Navigation, and Timing (APNT) i systemów autonomicznych, z powodzeniem zademonstrował swoje możliwości inteligentnej nawigacji inercyjnej w ramach U.S. Army’s All-Domain Persistent Experiment (APEX).
Szóste doroczne wydarzenie APEX na najważniejszym poligonie testowym armii amerykańskiej ocenia odporność misji w zakresie PNT, wykrywania, komunikacji, transportu danych i przetwarzania brzegowego w realistycznych scenariuszach wielodomenowych bez GPS.
Ćwiczenie zapewniło istotne z operacyjnego punktu widzenia stanowisko testowe o obniżonej przepustowości (DDIL) w celu oceny wydajności inercyjnego systemu nawigacyjnego (INS) Boreas D90 Fibre-Optic Gyroscope (FOG) w połączeniu z czujnikami uzupełniającymi, w tym laserowym czujnikiem prędkości (LVS) i enkoderem prędkości koła. Wyniki potwierdzają, że inteligentne, definiowane programowo podejście Advanced Navigation stanowi solidną podstawę dla APNT na współczesnym polu bitwy.
Chris Shaw, dyrektor generalny Advanced Navigation, powiedział:“W dzisiejszym spornym środowisku przeciwnik będzie negował, degradował i fałszował sygnały GNSS. Poleganie na jednej technologii nawigacji jest podatne na zagrożenia. Zapewnienie PNT nie podlega negocjacjom. Jedyną drogą do uzyskania przewagi operacyjnej jest inteligentna, wieloczujnikowa fuzja zakotwiczona w odpornym rdzeniu inercyjnym. Zapewniamy to dzięki naszemu zaawansowanemu oprogramowaniu AdNav Intelligence.
Jest to adaptacyjny system nerwowy dla Państwa platformy. Nieustannie weryfikuje wszystkie dane wejściowe czujników, dostosowuje się w czasie rzeczywistym do środowiska operacyjnego i autonomicznie przeciwdziała spoofingowi i zagłuszaniu. Zapewnia to niezachwianą integralność PNT, umożliwiając Państwu zdecydowane działanie w ewoluującym, wielodomenowym krajobrazie zagrożeń.
Już trzeci rok uczestniczymy w tym programie armii amerykańskiej, APEX nadal rzuca wyzwanie naszym systemom w realistycznych warunkach wojny elektronicznej. Jesteśmy zaszczyceni, że możemy współpracować z armią amerykańską, aby pomóc w lepszym przygotowaniu bojowników do złożonych operacji wielodomenowych“.
Boreas D90
W centrum architektury znajduje się Boreas D90, INS FOG klasy strategicznej, który służy jako “układ nerwowy” stosu nawigacyjnego. Boreas D90, w przeciwieństwie do konwencjonalnych systemów opartych na GNSS lub kompasach magnetycznych, określa prawdziwą północ poprzez żyrokompasowanie, wykorzystując ultraczułe żyroskopy światłowodowe do wykrywania obrotu Ziemi. Umożliwia to niezależną nawigację o wysokiej pewności, nawet gdy zewnętrzne sygnały GNSS są zagrożone.
Przeciwdziałanie wojnie elektronicznej
Uzupełnieniem tej warstwowej, inercyjnej architektury jest AdNav Intelligence, zaawansowane oprogramowanie firmy, które może dostosowywać się w czasie rzeczywistym, aby reagować na nadchodzące zagrożenia. Korzystając z zaawansowanych algorytmów, oprogramowanie nawigacyjne dynamicznie waży dane wejściowe z każdego czujnika, dostosowując w czasie rzeczywistym, na którym czujniku należy polegać, w oparciu o ich wyniki niezawodności, warunki środowiskowe i kontekst operacyjny. Opowiadając się za filozofią sprzętu definiowanego programowo, rozwiązania te zapewniają ciągłe, wysoce wiarygodne szacowanie stanu, nawet gdy sygnały są zakłócane, degradowane lub odrzucane.
Konfiguracja demonstracyjna z technologiami wspomagającymi
Podczas APEX, Boreas D90 z AdNav Intelligence został zintegrowany zarówno z LVS, jak i enkoderem prędkości koła na pokładzie pojazdu z napędem na cztery koła. Demonstracja została przeprowadzona podczas nocnych operacji na terenie wiejskiego Nowego Meksyku w USA, gdzie organizatorzy wydarzenia stworzyli środowisko złożonych i pojawiających się zagrożeń związanych z wojną elektroniczną, przeprowadzając zagłuszanie GNSS.
LVS: Precyzyjna prędkość dla wymagających operacji
W przypadku operacji wymagających ekstremalnej dokładności i dynamicznej wydajności, Boreas D90 został połączony z LVS – zaawansowanym czujnikiem laserowym na podczerwień Advanced Navigation, który mierzy prędkość 3D w stosunku do podłoża z wyjątkową precyzją.
LVS działa niezawodnie zarówno na platformach naziemnych, jak i powietrznych, niezależnie od warunków środowiskowych lub dostępności odniesień wizualnych, o ile utrzymuje wyraźną linię wzroku do ziemi lub nieruchomej powierzchni. Zapewniając bezpośrednie, wolne od dryftu pomiary prędkości, LVS zapewnia ciągłą, precyzyjną mobilność i zwiększa odporność nawigacji nawet w najbardziej ekstremalnych środowiskach GNSS.
Konfiguracja ta wykazała najlepszą w swojej klasie dokładność martwego punktu, osiągając błąd 0,012% na przebytą odległość (7,5 m na 65 km) w tych samych spornych warunkach.
Enkoder prędkości koła
Enkodery prędkości kół oferują wytrzymałe i ekonomiczne źródło danych o ruchu, mierząc obroty kół w celu określenia prędkości i przebytej odległości. Ich konstrukcja zapewnia szybką integrację z platformami taktycznymi. Idealnie sprawdzają się w trudnym terenie i na ustrukturyzowanych trasach, zapewniając niezawodną wydajność martwego punktu, gdy GNSS jest niedostępny, co czyni je praktycznym wyborem dla misji, które wymagają niezawodności, a nie złożoności.
W połączeniu z enkoderem prędkości koła, Boreas D90 zapewnił niezawodną wydajność martwego punktu, idealną dla platform działających w przewidywalnych lub ustrukturyzowanych środowiskach. W trakcie demonstracji konfiguracja Boreas D90 z enkoderem koła utrzymywała silną ciągłość nawigacji, osiągając błąd 0,018% na przebytą odległość (11,7 m na 65 km), bez polegania na GNSS, nawet w przypadku celowego zagłuszania.
Kolejne kroki technologii APNT
W przypadku zaawansowanej nawigacji wyniki testów APEX potwierdzają dokładność i niezawodność wymaganą w środowiskach pozbawionych GNSS. Testy te stanowią punkt odniesienia dla przyszłego rozwoju, w szczególności w zakresie integracji systemów inercyjnych z fotoniką nowej generacji w celu zwiększenia odporności na polu bitwy. Idąc dalej, wspólne wydarzenia, takie jak APEX, pozostaną kluczem do kształtowania przyszłych gwarantowanych rozwiązań PNT.
W kolejnym eksperymencie wezmą udział partnerzy z 746 Eskadry Testowej Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych oraz Centrum Wspólnych Działań Nawigacyjnych, Dowództwa Rozwoju Zdolności Bojowych Armii Stanów Zjednoczonych oraz Dowództwa Testów i Ewaluacji Armii. Advanced Navigation ma nadzieję powrócić w 2026 roku.
