Dostawcy: Nawigacja i pozycjonowanie bez GPS/GNSS

Advanced Navigation

Rozwiązania nawigacyjne i pozycjonujące o wysokiej dokładności dla pojazdów bezzałogowych i autonomicznych

Micro Magic

Przemysłowe i samochodowe systemy wykrywania bezwładnościowego dla bezzałogowych statków powietrznych, robotów i pojazdów autonomicznych

ANELLO Photonics

Precyzyjna nawigacja inercyjna w środowiskach pozbawionych GPS

UAV Navigation-Grupo Oesía

Rozwiązania w zakresie naprowadzania, nawigacji i sterowania (GNC) dla dronów i bezzałogowych statków powietrznych

Honeywell Aerospace

Rozwiązania BVLOS dla UAS i UAM: ogniwa paliwowe, radary, czujniki nawigacyjne, sterowanie lotem i SATCOM

FIBERPRO

Taktyczne żyroskopy światłowodowe i FOG IMU do bezzałogowych statków powietrznych i pojazdów autonomicznych

Exail

Technologia nawigacji i pozycjonowania inercyjnego dla bezzałogowych, autonomicznych systemów

Inertial Labs, a VIAVI Solutions Company

Czujniki nawigacji inercyjnej: MEMS IMU, akcelerometry, żyroskopy, AHRS, GPS-INS i generowanie chmur punktów

EMCORE Corporation

Wysokowydajne czujniki inercyjne FOG, RLG i kwarcowe MEMS - żyroskopy, IRU, IMU, INS

Tycho.AI

Najnowocześniejsze rozwiązania w zakresie autonomii dla taktycznych bezzałogowych statków powietrznych i systemów bezzałogowych

Agilica

Wysokoprecyzyjny system pozycjonowania w czasie rzeczywistym dla autonomicznych bezzałogowych statków powietrznych i robotów działających w środowiskach pozbawionych sygnału GPS

Zaprezentuj swoje możliwości

Jeśli projektujesz, budujesz lub dostarczasz Nawigacja i pozycjonowanie bez GPS/GNSS, Załóż profil, aby zaprezentować swoje możliwości i nawiązać kontakt z osobami, które aktywnie poszukują Twoich rozwiązań.

Utwórz profil dostawcy

Nawigacja i pozycjonowanie bez dostępu do GNSS dla systemów bezzałogowych

Eleanor Widdows

Aktualizacja:

Technologia nawigacji i pozycjonowania bez wykorzystania GNSS umożliwia systemom bezzałogowym określanie pozycji, prędkości i orientacji bez konieczności korzystania z sygnałów GPS lub innych sygnałów nawigacji satelitarnej. Technologie te mają kluczowe znaczenie, ponieważ bezzałogowe platformy powietrzne, naziemne, powierzchniowe i podwodne coraz częściej muszą działać w środowiskach, w których GNSS jest niedostępny, ma ograniczoną skuteczność lub jest celowo zakłócany przez zakłócenia lub spoofingu.

Dzięki wykorzystaniu pokładowych czujników, przetwarzania danych i alternatywnych metod nawigacji, nawigacja bez GNSS zapewnia niezawodne pozycjonowanie w kanionach miejskich, pomieszczeniach zamkniętych i podziemnych, środowiskach morskich oraz w trudnych warunkach elektromagnetycznych. Podejście to zapewnia bezpieczną autonomię, ciągłość misji i niezawodność operacyjną, gdy nawigacja satelitarna jest niedostępna lub zawodna.

Pakiet nawigacyjny GPS-Denied firmy Honeywell Aerospace

Trójwarstwowy pakiet nawigacyjny GPS-Denied dla bezzałogowych statków powietrznych firmy Honeywell Aerospace.

Gdzie potrzebna jest nawigacja bez GNSS

Obrona i operacje w warunkach zagrożenia

Nawigacja bez GNSS umożliwia pewne pozycjonowanie systemów bezzałogowych działających w warunkach zakłóceń GPS, spoofingu i ataków elektronicznych. Wojskowe bezzałogowe statki powietrzne i inne platformy wykorzystują te możliwości, aby utrzymać ciągłość nawigacji w spornych przestrzeniach powietrznych i nieprzyjaznych środowiskach elektromagnetycznych.

Autonomia w środowisku miejskim i zabudowanym

Pojazdy autonomiczne działające w kanionach miejskich napotykają blokady sygnału i zakłócenia wielodrożne spowodowane przez budynki. Nawigacja bez GNSS umożliwia bezpieczne działanie platform powietrznych i naziemnych, gdy ciągła nawigacja satelitarna jest niedostępna.

Operacje poszukiwawcze i ratownicze

Nawigacja bez GNSS umożliwia działanie systemów bezzałogowych w pomieszczeniach, pod ziemią lub na obszarach dotkniętych katastrofą, gdzie infrastruktura jest uszkodzona lub niedostępna. Funkcje te umożliwiają skuteczną nawigację w zawalonych budynkach, tunelach i gęsto zabudowanym terenie miejskim.

Operacje morskie i podwodne

W środowiskach podwodnych i przybrzeżnych z natury rzeczy brakuje dostępności GNSS. Autonomiczne pojazdy podwodne i platformy powierzchniowe wykorzystują metody nawigacji bez GNSS, aby utrzymać dokładne pozycjonowanie podczas długotrwałych misji.

Autonomia komercyjna i przemysłowa

Zastosowania przemysłowe, takie jak robotyka magazynowa, operacje górnicze, działania morskie i kontrola infrastruktury, korzystają z nawigacji bez GNSS. Środowiska te wymagają niezawodnego pozycjonowania niezależnego od sygnałów zewnętrznych w celu poprawy bezpieczeństwa i wydajności operacyjnej.

Rodzaje systemów nawigacyjnych bez GNSS

Systemy nawigacji inercyjnej

Systemy nawigacji inercyjnej zapewniają samodzielne pozycjonowanie poprzez obliczanie ruchu na podstawie danych z pokładowych czujników inercyjnych. Systemy te działają niezależnie od sygnałów zewnętrznych, co czyni je podstawowym elementem nawigacji bez GNSS w bezzałogowych platformach powietrznych, naziemnych, powierzchniowych i podwodnych.

Inercjalne jednostki pomiarowe

Jednostki pomiaru bezwładnościowego łączą akcelerometry i żyroskopy w celu pomiaru przyspieszenia liniowego i ruchu obrotowego. Jednostki IMU są podstawowymi komponentami nawigacji bez dostępu do GNSS, zapewniając dane o wysokiej częstotliwości do nawigacji zliczeniowej, szacowania położenia i śledzenia ruchu.

Zintegrowane systemy nawigacyjne GNSS/INS

Systemy GNSS/INS ściśle integrują nawigację inercyjną z nawigacją satelitarną, gdy jest ona dostępna, umożliwiając płynne przejście między operacjami wspomaganymi przez GNSS a operacjami bez dostępu do GNSS. W środowiskach spornych lub o obniżonej jakości podsystem inercyjny utrzymuje ciągłą nawigację, jednocześnie filtrując i odrzucając uszkodzone dane wejściowe GNSS, co sprawia, że GNSS/INS jest podstawową architekturą zapewniającą odporną i niezawodną nawigację.

System nawigacji bezwładnościowej bez GNSS firmy Exail

System nawigacji bezwładnościowej Marins M5 GNSS-Denied INS FOG firmy Exail.

Zegary atomowe w skali chipowej

Zegary atomowe w skali chipowej zapewniają bardzo stabilne odniesienia czasowe na pokładzie, które zmniejszają dryft nawigacji inercyjnej podczas długotrwałych awarii GNSS. Po zintegrowaniu z systemami GNSS/INS i inercyjnymi zegary te poprawiają długotrwałą dokładność i odporność czasową bez zewnętrznej synchronizacji.

Systemy nawigacji oparte na wizji

Systemy nawigacji oparte na wizji wykorzystują kamery optyczne i przetwarzanie pokładowe do szacowania ruchu poprzez śledzenie cech wizualnych otoczenia. Systemy te doskonale nadają się do operacji bez GNSS w środowiskach miejskich, wewnętrznych i na niskich wysokościach, gdzie występuje wystarczająca struktura wizualna.

Systemy jednoczesnej lokalizacji i mapowania

Systemy jednoczesnej lokalizacji i mapowania umożliwiają platformom bezzałogowym tworzenie map nieznanych środowisk przy jednoczesnym szacowaniu ich położenia w tych środowiskach. Systemy SLAM wspierają autonomiczną nawigację w warunkach braku dostępu do GNSS, gdzie wcześniejsze mapy lub odniesienia bezwzględne są niedostępne.

Systemy nawigacji lidarowej

Systemy nawigacji Lidar wykorzystują aktywne czujniki laserowe do generowania trójwymiarowych danych środowiskowych do lokalizacji i mapowania. Systemy te wspierają wysoką dokładność nawigacji w środowiskach bez dostępu do GNSS, w tym w warunkach słabego oświetlenia lub ograniczonej widoczności.

Systemy nawigacji radarowej

Systemy nawigacji radarowej zapewniają niezawodne wykrywanie i lokalizację w środowiskach, w których występują niekorzystne warunki pogodowe, pył, dym lub słaba widoczność. Nawigacja radarowa jest powszechnie stosowana na platformach morskich i powietrznych, które wymagają dalekiego zasięgu, działania w każdych warunkach pogodowych i możliwości działania bez GNSS.

Systemy nawigacji magnetycznej

Systemy nawigacji magnetycznej wykorzystują przestrzenne zmiany pola magnetycznego Ziemi, aby umożliwić pozycjonowanie bez GNSS. W połączeniu z mapami magnetycznymi systemy te oferują pasywną nawigację w środowiskach, w których inne metody wykrywania są ograniczone.

Systemy nawigacji oparte na ukształtowaniu terenu

Systemy nawigacji oparte na ukształtowaniu terenu szacują pozycję poprzez korelację danych z czujników pokładowych z zapisanymi cyfrowymi mapami terenu lub wysokości. Systemy te są skuteczne w przypadku platform powietrznych i naziemnych operujących na niskich wysokościach w regionach pozbawionych dostępu do GNSS, o dobrze scharakteryzowanym ukształtowaniu terenu.

Systemy nawigacji astronomicznej

Systemy nawigacji astronomicznej określają pozycję poprzez obserwację gwiazd lub innych punktów odniesienia na niebie. Systemy te wspierają długotrwałe misje bez dostępu do GNSS, w których nie są dostępne sygnały nawigacyjne z ziemi ani sygnały satelitarne.

Systemy nawigacji wieloczujnikowej

Systemy nawigacji wieloczujnikowej integrują dane inercyjne, GNSS/INS, wizualne, lidarowe, radarowe, magnetyczne i terenowe. Dzięki połączeniu uzupełniających się metod wykrywania systemy te poprawiają niezawodność i ciągłość działania w różnych środowiskach, w których sygnał GNSS jest niedostępny.

Oprogramowanie do fuzji czujników

Oprogramowanie do fuzji czujników łączy dane z wielu czujników nawigacyjnych w jednolite rozwiązanie nawigacyjne. Algorytmy te są niezbędne do zarządzania niepewnością, korygowania dryfu i utrzymania niezawodnego pozycjonowania podczas awarii lub ataków GNSS.

Niezawodne i odporne systemy nawigacyjne

Niezawodne systemy nawigacyjne są zaprojektowane do działania pomimo zakłóceń GNSS, spoofingu i degradacji sygnału. Systemy te kładą nacisk na monitorowanie integralności, wykrywanie usterek i odporność działania, aby wspierać krytyczne operacje bezzałogowe w środowiskach objętych konfliktem.

Porównania i kompromisy

Wybór podejścia nawigacyjnego bez GNSS wiąże się z kompromisami między dokładnością, wytrzymałością, kosztem, rozmiarem, wagą i mocą. Systemy nawigacji inercyjnej są kompaktowe i samowystarczalne, ale podatne na błędy kumulacyjne. Nawigacja oparta na wizji oferuje wysoką względną dokładność, ale zależy od widoczności otoczenia i zasobów przetwarzania.

GPS-Denied GNSS INS firmy ANELLO Photonics

GPS-Denied GNSS INS firmy ANELLO Photonics.

Czujniki lidarowe i radarowe zapewniają niezależność od warunków środowiskowych, ale zwiększają złożoność systemu i zapotrzebowanie na energię. Nawigacja magnetyczna i nawigacja oparta na terenie zależą od dostępności i jakości map środowiskowych. Systemy wieloczujnikowe zapewniają najwyższą odporność, ale wymagają zaawansowanej integracji i algorytmów nawigacyjnych.

Na wybór systemu ma również wpływ typ platformy. Systemy nawigacyjne bezzałogowych statków powietrznych (UAV) priorytetowo traktują lekkie czujniki i szybkie tempo aktualizacji, podczas gdy platformy naziemne i morskie mogą pomieścić większe ładunki czujników. Podwodne systemy nawigacyjne kładą nacisk na długoterminową stabilność i niskie odchylenia przy braku zewnętrznych aktualizacji.

Odpowiednie normy i kwestie do rozważenia

Technologie nawigacyjne bez dostępu do GNSS dla systemów bezzałogowych często są zgodne z normami obronnymi i lotniczymi regulującymi wydajność nawigacji, odporność i bezpieczeństwo. Odpowiednie normy obejmują specyfikacje wojskowe dotyczące zapewnionego pozycjonowania, kompatybilności elektromagnetycznej oraz odporności na zakłócenia i spoofing. Interoperacyjność i modułowość są istotnymi czynnikami, które należy wziąć pod uwagę przy integracji z istniejącymi architekturami systemów bezzałogowych.

Rozwiązania zapewniające nawigację w coraz większym stopniu kładą nacisk na cyberbezpieczeństwo, integralność sygnału i odporność na ataki spoofingowe. Algorytmy nawigacyjne muszą wykrywać anomalie, odrzucać uszkodzone dane wejściowe i utrzymywać bezpieczne działanie w trudnych warunkach. Wraz ze wzrostem poziomu autonomii nawigacja bez GNSS staje się podstawową funkcją wspierającą podejmowanie wiarygodnych decyzji i realizację misji.

Technologie nawigacji i pozycjonowania bez GNSS ewoluują wraz z rozwojem systemów bezzałogowych w bardziej złożonych i kontrowersyjnych środowiskach. Postępy w algorytmach fuzji czujników, obliczeniach pokładowych i alternatywnych metodach nawigacji umożliwiają odporną nawigację bez konieczności polegania na sygnałach satelitarnych w przestrzeni powietrznej, lądowej, morskiej i podziemnej.