Системи точної навігації для безпілотних наземних транспортних засобів (UGV)

GNSS «Глобальна навігаційна супутникова система», а GPS — «Глобальна система позиціонування». Ці терміни часто вживаються як синоніми, проте вони позначають різні поняття в рамках супутникових навігаційних систем.

GNSS загальний термін, що позначає всі супутникові навігаційні системи, тоді як GPS стосується саме американської системи. До GNSS входять численні системи, що забезпечують більш повне глобальне покриття, тоді як GPS є лише однією з цих систем.

Завдяки GNSS ви отримуєте вищу точність і надійність завдяки об’єднанню даних з декількох систем, тоді як використання лише GPS може мати певні обмеження, що залежать від наявності супутників та умов навколишнього середовища.

Заглушення та підробка сигналів — це два види перешкод, які можуть істотно вплинути на надійність і точність супутникових навігаційних систем, таких як GNSS.

Під «заглушенням» розуміється навмисне порушення роботи супутникових сигналів шляхом передачі сигналів-перешкод на тих самих частотах, що використовуються GNSS . Ці перешкоди можуть перекривати або заглушати нормальні супутникові сигнали, внаслідок чого GNSS втрачають здатність точно обробляти інформацію. Заглушення зазвичай застосовується у військових операціях для порушення навігаційних можливостей супротивника, а також може впливати на цивільні системи, що призводить до збоїв у навігації та оперативних ускладнень.

Спуфінг, навпаки, полягає у передачі підроблених сигналів, що імітують справжні GNSS . Ці оманливі сигнали можуть змусити GNSS обчислювати неправильні координати або час. Спуфінг може використовуватися для введення в оману або дезінформації навігаційних систем, що потенційно може призвести до збиття транспортних засобів або літаків з курсу або надання неправдивих даних про місцезнаходження. На відміну від глушіння, яке лише перешкоджає прийому сигналу, спуфінг активно вводить приймач в оману, подаючи неправдиву інформацію як достовірну.

Як заглушення, так і підробка сигналів становлять серйозну загрозу для цілісності систем, GNSS, що вимагає застосування сучасних заходів протидії та відмовостійких навігаційних технологій для забезпечення надійної роботи в умовах військових дій або в складних умовах.

Інерційна навігація — це метод визначення положення, орієнтації та руху транспортного засобу з використанням виключно внутрішніх датчиків, без опори на зовнішні сигнали, такі як GPS. В основі інерційної навігаційної системи (INS) лежить вимірювання руху об'єкта шляхом безперервного відстеження його прискорення та обертання у трьох вимірах. Вона використовує інерційний вимірювальний блок (IMU), який містить акселерометри для вимірювання лінійного прискорення та гіроскопи для вимірювання кутової швидкості. Шляхом математичної інтеграції цих вимірювань у часі система обчислює швидкість, орієнтацію та, зрештою, положення відносно відомої початкової точки.

Оскільки інерційна навігація є повністю автономною, вона працює в будь-яких умовах — під землею, під водою, у космосі або вdenied — що робить її незамінною для таких застосувань, як ракети, літаки, підводні човни, автономні транспортні засоби та робототехніка. Сучасні INS часто поєднують інерційні датчики з додатковими допоміжними джерелами, такими як GNSS , магнітометри, барометри або доплерівські датчики швидкості, щоб зменшити дрейф і підвищити довгострокову точність. Високоефективні INS базуються на точній калібруванні датчиків, передових алгоритмах фільтрації та надійному моделюванні похибок, щоб забезпечувати стабільні та надійні навігаційні дані навіть у найскладніших умовах.