Навигационные решения для военных дронов

Спрос на беспилотные технологии растёт с мире семимильными шагами, неважно, коммерческие они или военные. С другой стороны, развивающиеся страны быстро «доят» доходы от рынка услуг беспилотных летательных аппаратов через такие услуги, как ремонт, учебные курсы по дронам, доставка посылок, реклама и маркетинг, беспилотники для аэрофотосъёмки, дистанционного зондирования, инспекций.

Технология дронов в значительной степени зависит от позиционирования, навигации и синхронизации (PNT), что делает их уязвимыми для помех и спуфинга. Эти вещи могут представлять угрозу безопасности и нанести огромный ущерб беззащитным местам, таким как пограничные районы, раздираемые войной регионы или крушение на критически важном объекте или в населённом районе.

Кроме того, кража данных является ещё одной областью, вызывающей озабоченность у государственных учреждений. Некоторые элементы общества всегда ищут такие возможности, поэтому их защита от помех имеет первостепенное значение.

По данным компании «РипортЛинкер» (ReportLinker), рынок услуг беспилотных летательных аппаратов вырос с $3,49 млрд в 2022 году до $5,36 млрд в 2023 году, показав рост 53,5%. Ожидается, что рынок услуг доставки беспилотников вырастет до 28,9 миллиарда долларов в 2027 году при среднем темпе роста 52,4%.

Поскольку глушение и спуфинг дронов случаются каждый день, военные и глобальные авиационные регулирующие органы ужесточают свои требования к надёжности навигации.

Позиционирование, навигация и синхронизация (PNT), несомненно, являются критически важным элементом тактических операций дронов, поскольку они дают беспилотнику данные, необходимые для навигации и правильной работы. Без правильных данных PNT дрон может быть не в состоянии использовать свое реальное местоположение, что, в свою очередь, может вызвать проблемы с навигацией, временем и общей производительностью и даже привести к сбоям.

Эксперты выделяют некоторые способы повышения устойчивости систем PNT:

1. Диверсификация источников ГНСС (ГЛОНАСС, GPS, BeiDou и Galileo).

2. Использование других/дополнительных датчиков, включая инерционные навигационные системы (INS) или барометрические высотомеры.

3. Дроны могут добавлять оптические – гео-навигационные возможности, которые не дрейфуют и обеспечивают надёжную альтернативу навигации ГНСС.

4. Включение резервных систем может гарантировать, что система резервного копирования может быть использована в случае сбоя системы.

5. Для защиты сигналов ГНСС от вредоносных или непреднамеренных помех могут быть включены такие методы, как шифрование и защита от помех.

Развитие VPS (система визуального позиционирования) и других навигационных технологий трансформирует мир услуг позиционирования дронов, обусловленных такими факторами, как ограничения ГНСС, растущий спрос на точное позиционирование и достижения в области соответствующих технологий.

Они требуются как военным, так и гражданским. Тем не менее, ГНСС по-прежнему, вероятно, останется важным компонентом систем PNT в обозримом будущем, поскольку она является экономически доступным для различных гражданских применений.

Для военного использования системы ГНСС, вероятно, будут дополнены избыточными возможностями для обеспечения успеха миссии. За эти годы были достигнуты многочисленные успехи в инновациях PNT, включая улучшения в технологии ГНСС, разработку новых созвездий ГНСС и внедрение дополнительных технологий позиционирования, таких как VPS, Optical Flow, INS и SLAM.

Основными искусственными факторами ограничения использования дронов являются глушение и спуфинг, которые могут поставить под угрозу работу дрона, похитить его или разбить. Соответствующие инструменты можно без труда купить через интернет менее чем за $100.

Естественные ограничения – это нарушения, вызванные различными условиями, связанными с окружающей средой. Например, в городских каньонах и густонаселенных или столичных регионах сигналы ГНСС рассеиваются по зданиям и другим сооружениям, что приводит к фазовым и амплитудным искажениям, а также многолучевым помехам.

Обходной путь для преодоления этой проблемы заключается в основном в том, чтобы включить избыточные навигационные возможности, особенно надёжные оптические – геоссылки, которые не полагаются на внешний сигнал и не дрейфуют с течением времени.

Подписывайтесь на журнал «Вестник ГЛОНАСС» и навигационный Telegram-канал

По материалам Geospatial World