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DDIL: calidad degradada, denegada, intermitente y de bajo ancho de banda
DDIL (entorno degradado, denegado, intermitente y de bajo ancho de banda) describe unas condiciones operativas en las que las capacidades de posicionamiento, navegación, sincronización (PNT), comunicación o detección dejan de estar disponibles, ya sea parcial o totalmente. Las condiciones DDIL reducen la conciencia situacional, aumentan la incertidumbre en la navegación y dificultan la toma de decisiones autónoma.
Los sistemas de navegación modernos mitigan estos efectos combinando sensores inerciales de alto rendimiento con múltiples fuentes auxiliares mediante algoritmos avanzados de fusión de sensores.
Medio ambiente degradado
Se produce una situación de entorno degradado cuando la navegación o la comunicación siguen estando disponibles, pero con un rendimiento reducido. La atenuación de la señal, la propagación por trayectorias múltiples, las perturbaciones atmosféricas, el follaje, los cañones urbanos, los túneles, las condiciones meteorológicas adversas, las interferencias electromagnéticas o los fallos parciales de los sensores reducen la precisión sin provocar una interrupción total del servicio.
Los sistemas siguen funcionando, pero generan mayores incertidumbres de posicionamiento.
Entorno denegado
Un entorno con cobertura denegada impide el uso de uno o varios servicios esenciales de navegación o comunicación. GNSS o la suplantación GNSS , las operaciones subterráneas, las misiones submarinas, las instalaciones interiores con gran densidad, la guerra electrónica o el silencio radiofónico intencionado eliminan las actualizaciones de posicionamiento externas.
En estas situaciones, los sistemas de navegación inercial estiman la posición, la velocidad y la actitud de forma independiente hasta que los sensores auxiliares vuelven a estar disponibles.
Entorno intermitente
Unentorno intermitente solo proporciona servicios de navegación o comunicación durante intervalos breves o impredecibles. Los UAV que vuelan entre edificios, los vehículos terrestres autónomos que se adentran en túneles, las plataformas marítimas que operan cerca de acantilados o los satélites que experimentan cambios periódicos de visibilidad pierden y recuperan repetidamente las mediciones externas.
Los algoritmos de fusión de sensores deben validar e integrar rápidamente cada nueva observación, al tiempo que mantienen la continuidad de la navegación durante las interrupciones.
Entorno intermitente
Un entorno con poco ancho de banda limita la cantidad o la frecuencia de los datos transmitidos. Las redes de radio tácticas, las comunicaciones por satélite, los módems acústicos submarinos, las instalaciones industriales remotas y los sistemas no tripulados de largo alcance suelen funcionar con un caudal limitado.
Por ello, los sistemas de navegación dan prioridad a las mediciones esenciales, comprimen la telemetría, reducen las frecuencias de actualización y realizan la mayor parte de las estimaciones de forma local para preservar el rendimiento operativo.
Situaciones de la vida real y tecnologías actuales
Varios escenarios DDIL combinan múltiples condiciones de forma simultánea. Entre los ejemplos se incluyen GNSS y la degradación de las comunicaciones, GNSS intermitente GNSS telemetría de bajo ancho de banda, entornos con interferencias electromagnéticas, entornos con interferencias en el GPS, operaciones con denegación de comunicaciones, misiones con denegación de sensores y entornos de guerra electrónica multidominio. Estos escenarios híbridos representan las condiciones operativas más exigentes, ya que afectan simultáneamente a la navegación, las comunicaciones y el conocimiento de la situación.
INS modernas INS abordan los entornos DDIL mediante la integración de IMU con GNSS, odómetros, LiDAR, cámaras, registradores de velocidad Doppler (DVL), sistemas de línea de base ultracorta (USBL), codificadores de rueda, radares, magnetómetros, barómetros y otros sensores auxiliares. Los filtros de Kalman extendidos (EKF), la optimización de grafos de factores y los algoritmos de localización y cartografía simultáneas (SLAM) aprovechan todas las observaciones disponibles para limitar la deriva inercial y mantener un posicionamiento robusto a pesar de las condiciones operativas inciertas.
Los MEMS de alto rendimiento y los sistemas de navegación inercial de grado táctico se han convertido en tecnologías fundamentales para garantizar un PNT resiliente en entornos DDIL. Su independencia de la infraestructura externa permite una navegación continua cuando las señales de satélite, las comunicaciones o las referencias externas dejan de ser fiables o no están disponibles.
