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DDIL – Segnale degradato, interrotto, intermittente e a bassa larghezza di banda
DDIL – L’acronimo DDIL (Degraded, Denied, Intermittent, and Low-bandwidth) descrive condizioni operative in cui le capacità di posizionamento, navigazione, sincronizzazione (PNT), comunicazione o rilevamento diventano parzialmente o completamente indisponibili. Le condizioni DDIL riducono la consapevolezza situazionale, aumentano l’incertezza nella navigazione e rendono difficile il processo decisionale autonomo.
I moderni sistemi di navigazione mitigano questi effetti combinando sensori inerziali ad alte prestazioni con molteplici fonti ausiliarie attraverso algoritmi avanzati di fusione dei sensori.
Ambiente degradato
Si parla di ambiente degradato quando la navigazione o la comunicazione rimangono disponibili, ma con prestazioni ridotte. L’attenuazione del segnale, la propagazione multipath, i disturbi atmosferici, il fogliame, i canyon urbani, le gallerie, le condizioni meteorologiche avverse, le interferenze elettromagnetiche o i guasti parziali dei sensori riducono la precisione senza causare un’interruzione completa del servizio.
I sistemi continuano a funzionare, ma producono incertezze di posizionamento maggiori.
Ambiente negato
Un ambiente con copertura negata impedisce l'utilizzo di uno o più servizi essenziali di navigazione o comunicazione. GNSS , lo spoofing, le operazioni sotterranee, le missioni subacquee, le strutture interne con elevata densità, la guerra elettronica o il silenzio radio intenzionale impediscono l'aggiornamento della posizione tramite segnali esterni.
In queste situazioni, i sistemi di navigazione inerziale stimano la posizione, la velocità e l'assetto in modo indipendente fino a quando i sensori ausiliari non tornano disponibili.
Ambiente intermittente
Unambiente intermittente fornisce servizi di navigazione o comunicazione solo durante intervalli brevi o imprevedibili. Gli UAV che volano tra gli edifici, i veicoli terrestri autonomi che entrano nelle gallerie, le piattaforme marittime che operano in prossimità di scogliere o i satelliti soggetti a visibilità periodica perdono e recuperano ripetutamente le misurazioni esterne.
Gli algoritmi di fusione dei sensori devono convalidare e integrare rapidamente ogni nuova osservazione, mantenendo al contempo la continuità della navigazione durante le interruzioni.
Ambiente intermittente
Un ambiente a bassa larghezza di banda limita la quantità o la frequenza dei dati trasmessi. Le reti radio tattiche, le comunicazioni satellitari, i modem acustici subacquei, i siti industriali remoti e i sistemi senza pilota a lungo raggio operano spesso con una capacità di trasmissione limitata.
I sistemi di navigazione, pertanto, danno priorità alle misurazioni essenziali, comprimono i dati telemetrici, riducono la frequenza degli aggiornamenti ed eseguono la maggior parte delle stime a livello locale per preservare le prestazioni operative.
Scenari reali e tecnologie attuali
Diversi scenari DDIL combinano contemporaneamente più condizioni. Tra gli esempi figurano: GNSS e comunicazioni compromesse; GNSS intermittente GNSS telemetria a bassa larghezza di banda; ambienti con interferenze elettromagnetiche; ambienti con interferenze GPS; operazioni con comunicazioni interrotte; missioni con sensori disattivati; e ambienti di guerra elettronica multidominio. Questi scenari ibridi rappresentano le condizioni operative più impegnative poiché incidono contemporaneamente sulla navigazione, sulle comunicazioni e sulla consapevolezza situazionale.
INS moderne INS affrontano gli ambienti DDIL integrando le IMU con GNSS, odometri, LiDAR, telecamere, Doppler Velocity Logs (DVL), sistemi a base ultracorta (USBL), encoder delle ruote, radar, magnetometri, barometri e altri sensori ausiliari. I filtri di Kalman estesi (EKF), l’ottimizzazione dei grafi fattoriali e gli algoritmi di localizzazione e mappatura simultanee (SLAM) sfruttano ogni osservazione disponibile per limitare la deriva inerziale e mantenere un posizionamento robusto nonostante le condizioni operative incerte.
I MEMS ad alte prestazioni e i sistemi di navigazione inerziale di livello tattico sono diventati tecnologie fondamentali per garantire un PNT resiliente in ambienti DDIL. La loro indipendenza dall’infrastruttura esterna consente una navigazione continua quando i segnali satellitari, le comunicazioni o i riferimenti esterni diventano inaffidabili o non disponibili.
