Brak nawigacji lub jej ograniczona dostępność
Termin „niewydolność lub osłabienie nawigacji” odnosi się do środowisk, w których systemy pozycjonowania tracą dokładność, dostępność lub integralność. Warunki te mają wpływ na nawigację GNSS, w tym na GPS, Galileo i inne konstelacje satelitów. Inżynierowie często nazywają te scenariusze środowiskami GNSS lub GNSS”.
Blokada sygnału często powoduje niewydolność nawigacji w kanionach miejskich, tunelach, gęstych lasach lub podczas operacji podwodnych. Budynki, ukształtowanie terenu lub konstrukcje uniemożliwiają satelitom dotarcie do odbiornika. W rezultacie system nie jest w stanie obliczyć wiarygodnej pozycji.
Zakłócenia i blokowanie również pogarszają wydajność nawigacji. Celowe lub niecelowe sygnały o częstotliwości radiowej zakłócają GNSS . Zakłócenia te obniżają jakość sygnału i zwiększają błędy pozycjonowania. Spoofing stanowi kolejne poważne zagrożenie w środowiskach o ograniczonej nawigacji. Atakujący wysyłają sfałszowane GNSS , aby wprowadzić odbiorniki w błąd. Manipulacja ta powoduje podanie nieprawidłowych informacji dotyczących pozycji, prędkości lub czasu.
Rozwiązania alternatywne dla środowisk, w których działanie systemów GNSS
Systemy nawigacji inercyjnej (INS) stanowią niezawodną alternatywę w sytuacjach, gdy dostęp do sygnałów nawigacyjnych jest ograniczony lub zakłócony. INS akcelerometry i żyroskopy do obliczania pozycji, prędkości i orientacji. Czujniki te działają niezależnie od sygnałów zewnętrznych. Inżynierowie łączą GNSS INS zapewnić ciągłość działania nawigacji. Gdy GNSS ulega pogorszeniu, system INS pozycjonowanie na podstawie nawigacji zliczeniowej. Takie hybrydowe podejście zwiększa odporność i niezawodność.
Jednak INS z czasem ulega pogorszeniu z powodu błędów czujników. Wysokowydajne inercyjne jednostki pomiarowe (IMU) znacznie ograniczają tę zmienność. Zaawansowane algorytmy filtrowania również zwiększają dokładność systemu podczas GNSS .
Zaawansowane rozwiązania nawigacyjne dla środowisk o znaczeniu krytycznym
Zastosowania takie jak pojazdy autonomiczne, bezzałogowe statki powietrzne (UAV) oraz systemy obronne opierają się na rozwiązaniach nawigacyjnych w warunkach ograniczonej dostępności sygnałów. Systemy te wymagają ciągłego i niezawodnego pozycjonowania w trudnych warunkach (nawigacja zliczeniowa). Niezawodna nawigacja gwarantuje powodzenie misji i bezpieczeństwo operacyjne.
Aby zoptymalizować wydajność, inżynierowie łączą wiele czujników, w tym LiDAR, kamery i liczniki drogi. Techniki fuzji czujników zwiększają dokładność i ograniczają ograniczenia poszczególnych czujników.
Nawigacja w warunkach ograniczonej dostępności lub pogorszonej jakości sygnałów pozostaje kluczowym wyzwaniem dla współczesnych systemów nawigacyjnych. Zaawansowane rozwiązania inercyjne i strategie fuzji czujników zapewniają niezawodne alternatywy. Technologie te zapewniają dokładne pozycjonowanie w przypadku awarii lub osłabienia GNSS .
