Keine oder eingeschränkte Navigation
Verweigerte oder verschlechterte Navigation beschreibt Umgebungen, in denen Positionierungssysteme an Genauigkeit, Verfügbarkeit oder Integrität verlieren. Diese Bedingungen betreffen die GNSS-basierte Navigation, einschließlich GPS, Galileo und anderer Satellitenkonstellationen. Ingenieure bezeichnen diese Szenarien häufig als GNSS-abgederte oder GNSS-verschlechterte Umgebungen.
Signalblockaden verursachen häufig eine verweigerte Navigation in Straßenschluchten, Tunneln, dichten Wäldern oder bei Unterwassereinsätzen. Gebäude, Gelände oder Strukturen verhindern, dass Satelliten den Empfänger erreichen. Infolgedessen kann das System keine zuverlässige Position berechnen.
Interferenzen und Störsender (Jamming) verschlechtern ebenfalls die Navigationsleistung. Beabsichtigte oder unbeabsichtigte Hochfrequenzsignale stören den GNSS-Empfang. Diese Interferenz verringert die Signalqualität und erhöht die Positionierungsfehler. Spoofing stellt eine weitere kritische Bedrohung in verschlechterten Navigationsumgebungen dar. Angreifer übertragen gefälschte GNSS-Signale, um Empfänger in die Irre zu führen. Diese Manipulation führt zu falschen Positions-, Geschwindigkeits- oder Zeitinformationen.
Alternativen für Umgebungen GNSS
Trägheitsnavigationssysteme (INS) bieten eine robuste Alternative in Situationen, in denen die Navigation nicht möglich ist oder nur eingeschränkt funktioniert. INS Beschleunigungsmesser und Gyroskope, um Position, Geschwindigkeit und Ausrichtung zu berechnen. Diese Sensoren arbeiten unabhängig von externen Signalen. Ingenieure integrieren GNSS INS eine kontinuierliche Navigationsleistung zu gewährleisten. Wenn GNSS ausfallen, INS das INS durch Kursschätzung INS die weitere Positionsbestimmung. Dieser hybride Ansatz verbessert die Ausfallsicherheit und Zuverlässigkeit.
Allerdings kommt es im Laufe der Zeit aufgrund von Sensorfehlern zu Abweichungen bei INS . Hochleistungsfähige Trägheitsmesseinheiten (IMUs) reduzieren diese Abweichung erheblich. Fortschrittliche Filteralgorithmen verbessern zudem die Systemgenauigkeit bei GNSS .
Fortschrittliche Navigationslösungen für unternehmenskritische Umgebungen
Anwendungen wie autonome Fahrzeuge, UAVs und Verteidigungssysteme sind auf Navigationslösungen für den Fall eines Signalausfalls angewiesen. Diese Systeme erfordern eine kontinuierliche und zuverlässige Positionsbestimmung in schwierigen Umgebungen (Koppelnavigation). Eine robuste Navigation gewährleistet den Missionserfolg und die Betriebssicherheit.
Um die Leistung zu optimieren, kombinieren Ingenieure mehrere Sensoren, darunter LiDAR, Kameras und Wegstreckenzähler. Techniken der Sensorfusion verbessern die Genauigkeit und gleichen die Einschränkungen einzelner Sensoren aus.
Der Ausfall oder die Beeinträchtigung der Navigation bleibt eine entscheidende Herausforderung für moderne Navigationssysteme. Fortschrittliche Trägheitslösungen und Sensorfusionsstrategien bieten zuverlässige Alternativen. Diese Technologien gewährleisten eine genaue Positionsbestimmung, wenn GNSS ausfallen oder beeinträchtigt sind.
