Navegação inercial avançada para veículos autônomos

Os níveis de autonomia dos veículos autônomos são classificados em seis níveis (Nível 0 a Nível 5) pela Society of Automotive Engineers (SAE), definindo a extensão da automação na operação do veículo. Veja a seguir um detalhamento:

• Nível 0: Sem automação - O motorista humano controla totalmente o veículo o tempo todo, apenas com sistemas passivos, como alertas e avisos.
• Nível 1: Assistência ao motorista - O veículo pode auxiliar na direção ou na aceleração/desaceleração, mas o motorista humano deve permanecer no controle e monitorar o ambiente (por exemplo, controle de cruzeiro adaptativo).
• Nível 2: Automação parcial - O veículo pode controlar a direção e a aceleração/desaceleração simultaneamente, mas o motorista deve permanecer envolvido e pronto para assumir o controle a qualquer momento (por exemplo, o Autopilot da Tesla, o Super Cruise da GM).
• Nível 3: Automação condicional - O veículo pode lidar com todos os aspectos da direção em determinadas condições, mas o motorista humano deve estar pronto para intervir quando solicitado pelo sistema (por exemplo, dirigir em rodovias). O motorista não precisa monitorar ativamente, mas deve permanecer alerta.
• Nível 4: Alta automação - O veículo pode realizar todas as tarefas de direção de forma autônoma em condições ou ambientes específicos (como áreas urbanas ou rodovias) sem intervenção humana. Entretanto, em outros ambientes ou em circunstâncias especiais, pode ser necessário que uma pessoa dirija.
• Nível 5: Automação total - O veículo é totalmente autônomo e pode realizar todas as tarefas de direção em todas as condições sem nenhuma intervenção humana. Não há necessidade de um motorista, e o veículo pode operar em qualquer lugar, sob quaisquer condições.

Esses níveis ajudam a definir a evolução da tecnologia de veículos autônomos, desde a assistência básica ao motorista até a autonomia total.

Um odômetro é um instrumento usado para medir a distância percorrida por um veículo. Ele fornece informações importantes sobre a distância percorrida por um veículo, o que é útil para várias finalidades, como programação de manutenção, cálculos de eficiência de combustível e avaliação do valor de revenda.

Os odômetros medem a distância com base no número de rotações das rodas do veículo. Um fator de calibração, baseado no tamanho do pneu, converte as rotações das rodas em distância.

Em muitos aplicativos de navegação, especialmente em veículos, os dados do odômetro podem ser integrados com INS para melhorar a precisão geral. Esse processo, conhecido como fusão de sensores, combina os pontos fortes de ambos os sistemas.

Jamming e spoofing são dois tipos de interferência que podem afetar significativamente a confiabilidade e a precisão dos sistemas de navegação baseados em satélite, como o GNSS.

Jamming refere-se à interrupção intencional dos sinais de satélite por meio da transmissão de sinais de interferência nas mesmas frequências usadas pelos sistemas GNSS. Essa interferência pode sobrepujar ou abafar os sinais legítimos de satélite, tornando os receptores GNSS incapazes de processar as informações com precisão. A interferência é comumente usada em operações militares para interromper os recursos de navegação dos adversários e também pode afetar os sistemas civis, levando a falhas de navegação e desafios operacionais.

A falsificação, por outro lado, envolve a transmissão de sinais falsificados que imitam sinais GNSS genuínos. Esses sinais enganosos podem induzir os receptores GNSS a calcular posições ou horários incorretos. A falsificação pode ser usada para desviar ou desinformar os sistemas de navegação, podendo fazer com que veículos ou aeronaves saiam do curso ou fornecer dados de localização falsos. Ao contrário da interferência, que simplesmente obstrui a recepção do sinal, a falsificação engana ativamente o receptor, apresentando informações falsas como legítimas.

Tanto a interferência quanto a falsificação representam ameaças significativas à integridade dos sistemas dependentes de GNSS, exigindo contramedidas avançadas e tecnologias de navegação resilientes para garantir uma operação confiável em ambientes contestados ou desafiadores.