System nawigacji inercyjnej ze wspomaganiem wizyjnym do lotów w warunkach zakłóceń GPS

17/06/202617/06/2026 MicroNIR

System nawigacji inercyjnej ze wspomaganiem wizyjnym do lotów w warunkach zakłóceń GPS. System umożliwia bezzałogowym statkom powietrznym (UAV) realizację misji o bardzo dalekim zasięgu w środowiskach z ograniczonym dostępem do sygnału GNSS.

Inertial Labs, spółka należąca do Viavi Solutions Inc. (VIAVI) (NASDAQ: VIAV), ogłosiła wprowadzenie na rynek systemu nawigacji inercyjnej ze wspomaganiem wizyjnym (VINS), który umożliwia statkom powietrznym utrzymanie precyzyjnego kursu w przypadku braku wiarygodnego sygnału GPS/GNSS. Premiera nowego systemu ma miejsce w czasie, gdy Departament Transportu USA (DOT) zgłasza wzrost liczby przypadków zagłuszania (jamming) i fałszowania (spoofing) sygnału GPS w Ameryce Północnej oraz w większości Europy. Zjawisko to wpływa na operacje komercyjne i wojskowe – globalnie odnotowuje się nawet do 700 incydentów zagłuszania i fałszowania sygnałów GPS dziennie. Incydenty te koncentrują się szczególnie wokół stref konfliktów zbrojnych (wojna Rosji z Ukrainą). W samej przestrzeni powietrznej Litwy w ostatnich trzech miesiącach 2024 roku zarejestrowano ponad 800 przypadków zakłóceń GPS. Problem dotyka również sektora łączności oraz służb ratunkowych, które także polegają na precyzyjnej synchronizacji czasu i geolokalizacji.

System VINS umożliwia bezzałogowym statkom powietrznym realizację misji o bardzo dalekim zasięgu w środowiskach o najwyższym stopniu zakłóceń sygnału GNSS. VINS wykorzystuje zaawansowane oprogramowanie do pozycjonowania 3D oparte na analizie obrazu – Maxar® Raptor™ – w celu określenia bezwzględnej pozycji przestrzennej (3D) pojazdu. Wykorzystuje do tego algorytmy PnP (Perspective-n-Point), porównując obrazy rejestrowane przez kamerę pokładową (światła dziennego lub podczerwieni) z mapami Maxar Precision3D™, powstałymi na bazie zdjęć satelitarnych.

W środowiskach całkowicie pozbawionych sygnału GNSS, system VINS wykazał zdolność do utrzymania trasy lotu z dokładnością pozycji poziomej do 35 m, pozycji pionowej do 5 m oraz żądanej prędkości do 0,9 m/s względem rzeczywistej lokalizacji i prędkości. Jest również w stanie utrzymać kąt kursu (heading) z dokładnością do 1 stopnia, a kąty pochylenia (pitch) i przechylenia (roll) do 0,1 stopnia. Przy aktywnym sygnale GNSS system pozwala na utrzymanie pozycji poziomej z dokładnością do 1 m, pozycji pionowej poniżej 2 m oraz prędkości do 0.03 m/s, przy dokładności kursu wynoszącej 0,1 stopnia oraz pochylenia/przechylenia w granicach 0,03 stopnia.

Ten kompleksowy, modułowy system VINS został zaprojektowany do pracy na niskich wysokościach. Składa się on z modułów przetwarzania danych i modułów czujników, anteny GNSS lub CRPA (anteny z kontrolowaną charakterystyką promieniowania), a także centrali aerodynamicznej (ADC) i cyfrowego czujnika prędkości wiatru, co pozwala na jego zastosowanie zarówno w bezzałogowcach typu płatowiec, jak i wielowirnikowcach.

VINS może być opcjonalnie wyposażony w komercyjnie dostępne linię radiową lub modem radiowy, który służy do transmisji danych oraz do określania bezwzględnej pozycji w środowiskach pozbawionych sygnału GPS. Dostępny jest również odbiornik satelitarny Iridium LEO GNSS oraz odbiornik wojskowego kodu M-code/SAASM GNSS.

„VINS oraz transkoder RSR to prawdziwie przełomowe rozwiązania, jeśli chodzi o zapewnienie ciągłości usług PNT (pozycji, nawigacji i czasu) w środowiskach pozbawionych sygnału GPS” – powiedział Doug Russell, starszy wiceprezes ds. lotnictwa i obronności w firmie VIAVI. „Dzięki strategicznym przejęciom zyskaliśmy wyjątkową możliwość połączenia odpornej na zakłócenia synchronizacji czasu od Jackson Labs z precyzyjną nawigacją od Inertial Labs. Rozwiązania te wdrażamy przy użyciu inteligentnej fuzji czujników, podtrzymania czasu (holdover) oraz nawigacji zliczającej (dead reckoning), aby zapewnić niezawodność, bezpieczeństwo, a także łatwość obsługi”.

RSR Transcoder 2.0 z symulatorem pełnej konstelacji GPS

Pod koniec maja 2026 r. firma VIAVI wprowadziła na rynek również transkoder RSR drugiej generacji z symulatorem pełnej konstelacji GPS. Urządzenie to zostało zaprojektowane w celu zapewnienia niezawodnych usług PNT (pozycji, nawigacji i czasu) podczas operacji wojskowych prowadzonych w zdegradowanych lub zakłóconych środowiskach operacyjnych w przestrzeni kosmicznej (D3SOE). Rozwiązanie umożliwia efektywną kosztowo modernizację starszych systemów, zapewniając im wiodącą w branży odporność PNT.

Uczestnicy konfliktów zbrojnych (pełnoskalowych lub wojen hybrydowych) coraz częściej wykorzystują walkę elektroniczną do zagłuszania i fałszowania sygnałów systemu GPS. Stanowi to poważne wyzwanie dla żołnierzy, którzy potrzebują niezawodnej nawigacji i synchronizacji czasu w zamkniętych, zdegradowanych lub zakłóconych środowiskach operacyjnych w przestrzeni kosmicznej (D3SOE).

RSR Transcoder™ 2.0 od VIAVI Solutions to wytrzymałe urządzenie działające w czasie rzeczywistym, które konwertuje nowoczesne sygnały wejściowe Assured PNT – takie jak M-Code, SAASM, INS (nawigacja inercyjna) oraz inne alternatywne źródła sygnału – na sygnały radiowe GPS kompatybilne ze starszymi systemami. Oparte na opatentowanej metodologii rozwiązanie zawiera symulator pełnej konstelacji GPS, który generuje standardowe sygnały GPS L1 C/A, L1 P-code oraz L2 P-code. Wzmocnione obudowy o stopniu ochrony IP68 nadają się do montażu na platformach lądowych, morskich i powietrznych oraz zostały zaprojektowane do pracy w utajnionym trybie zaciemnienia (covert lights-out). Transkoder generuje sygnał wyjściowy z częstotliwością 100 Hz, posiada interfejs zgodny z ICD-GPS-153 i jest dostępny w wersjach z oscylatorem podtrzymującym czas przez 4, 8 lub 24 godziny.

„Współczesne systemy wojskowe są silnie uzależnione od technologii PNT, jednak postęp technologiczny umożliwia przeciwnikom zagłuszanie i fałszowanie sygnałów GNSS. Zmusza to żołnierzy, a także sprzęt taki jak drony, do działania w środowisku D3SOE” – powiedział Doug Rusell, starszy wiceprezes ds. lotnictwa i obronności w firmie VIAVI. „Transkoder RSR umożliwia opłacalną modernizację starszych systemów, zapewniając im najnowocześniejszą odporność na tego typu ataki”.

Kluczowe funkcje realizowane przez RSR Transcoder 2.0

Generowanie sygnałów radiowych (RF) GPS L1 C/A oraz L1 i L2 P-code kompatybilnych ze starszymi odbiornikami.
Częstotliwość odświeżania do 100 Hz.
Zewnętrzne wejście 1PPS zapewniające dokładność synchronizacji czasu poniżej 5 nanosekund.
Automatyczne wykrywanie i konfiguracja odbiorników firm BAE Systems (DAGR, MicroGRAM) oraz u-blox.
Zaprojektowany do zastosowań mobilnych – w pojazdach, obiektach latających oraz systemach przenośnych.
Obsługa pracy utajnionej (covert/lights-out) na potrzeby scenariuszy taktycznych.

Bezproblemowa integracja ze starszymi systemami

Transkoder generuje sygnał radiowy GPS o konfigurowalnym poziomie mocy, który dla starszego odbiornika jest nie do odróżnienia od rzeczywistego sygnału satelitarnego. Pozwala to na modernizację dotychczasowych systemów poprzez zwykłą wymianę anteny GPS na transkoder – bez konieczności modyfikacji wewnętrznego sprzętu lub oprogramowania. Urządzenie akceptuje dane wejściowe pozycji, prędkości i czasu (PVT) w standardzie NMEA i przetwarza je w ciągu kilku milisekund. Umożliwia to konwersję w czasie rzeczywistym nowoczesnych źródeł PNT (takich jak M-code, SAASM, SBAS, Galileo, GLONASS oraz BeiDou) na sygnały kompatybilne z odbiornikami GB-GRAM, MicroGRAM, DAGR i podobnymi.

Opcja Transcoder 2.0 100 Hz Refresh Software

Ta aktualizacja oprogramowania umożliwia transkoderowi (Transcoder 2.0) przyjmowanie i przetwarzanie danych wejściowych pozycji, prędkości i czasu (PVT) o wysokiej częstotliwości – aż do 100 Hz – oraz generowanie odpowiadających im radiowych sygnałów wyjściowych GPS z tą samą 100-hercową częstotliwością odświeżania. Opcja oprogramowania została zaprojektowana z myślą o zastosowaniach dynamicznych lub wrażliwych na czas, aby zapewnić, że szybko zmieniające się profile ruchu z zewnętrznych źródeł PNT (takich jak odbiorniki M-Code, GPS SAASM czy systemy INS/IMU) są dokładnie odzwierciedlane w generowanym sygnale radiowym GPS dla starszych urządzeń. Jest to idealne rozwiązanie dla platform lotniczych, rakietowych oraz szybkich pojazdów, gdzie standardowe odświeżanie na poziomie 1 Hz lub 10 Hz jest niewystarczające.

Kluczowe korzyści

Obsługa częstotliwości odświeżania danych wejściowych PNT do 100 Hz (w formacie NMEA lub SCPI)
Zwiększenie częstotliwości wewnętrznej symulacji oraz sygnału wyjściowego RF do 100 Hz
Umożliwienie śledzenia gwałtownych zmian dynamiki platformy z niskimi opóźnieniami
Zapewnienie dokładnej emulacji sygnału GPS dla starszych systemów w środowiskach o wysokiej mobilności

Opcja ICD-GPS-153 Interface Software

Opcja umożliwia komunikację z odbiornikami kompatybilnymi ze standardem ICD-GPS-153 (takimi jak DAGR i inne urządzenia GPS klasy wojskowej) oraz sterowanie nimi. Opcja ta pozwala transkoderowi (Transcoder 2.0) na konfigurację i pobieranie danych w czasie rzeczywistym z tych odbiorników w celu zapewnienia zaawansowanego wsparcia dla systemów Assured PNT.

Kluczowe możliwości

Konfiguracja prędkości transmisji (baud rate), zestawu komunikatów wyjściowych oraz zachowania sygnału 1PPS.
Wykorzystanie komunikatu Time Mark (8504) jako źródła danych PNT na potrzeby transkodowania.
Pobieranie danych satelitarnych, w tym aktualnego almanachu, efemeryd oraz poprawek czasu UTC.
Obsługa okresowego odświeżania danych satelitarnych.