美国国防部 (DOD) 计划将全球定位系统 (GPS) 作为其定位、导航和授时 (PNT) 解决方案的核心,使用其他 PNT 技术来补充 GPS 或在 GPS 性能下降或不可用时作为替代方案。国防部的替代 PNT 科学技术组合探索了两种方法:改进的传感器提供相对 PNT 信息,以及外部源提供绝对定位和导航。相对 PNT 技术包括惯性传感器和时钟,使平台能够在没有 GPS 等外部信号的情况下跟踪其位置并跟踪时间。但是,相对 PNT 技术需要另一种 PNT 技术来纠正此类系统可能累积的误差。绝对 PNT 技术允许平台使用外部信息源来确定其位置,但依赖于这些外部源的可用性。绝对 PNT 技术包括天文和磁导航以及使用甚低无线电频率或低地球轨道卫星传输信息。
美国国防部 (DOD) 计划将全球定位系统 (GPS) 作为其定位、导航和授时 (PNT) 解决方案的核心,使用其他 PNT 技术来补充 GPS 或在 GPS 性能下降或不可用时作为替代方案。国防部的替代 PNT 科学技术组合探索了两种方法:改进的传感器提供相对 PNT 信息,以及外部源提供绝对定位和导航。相对 PNT 技术包括惯性传感器和时钟,使平台能够在没有 GPS 等外部信号的情况下跟踪其位置并跟踪时间。但是,相对 PNT 技术需要另一种 PNT 技术来纠正此类系统可能累积的误差。绝对 PNT 技术允许平台使用外部信息源来确定其位置,但依赖于这些外部源的可用性。绝对 PNT 技术包括天文和磁导航以及使用甚低无线电频率或低地球轨道卫星传输信息。
无人自由气球 (UFB)、高空长航时 (HALE) 无人系统和重新引入的超音速客机预计将在 600 飞行高度 (FL600) 以上日益活跃。预计上层 E 级交通管理 (ETM) 系统将支持这些操作。与 60,000 英尺 (ft) 以下的空中交通管理 (ATM) 环境类似,ETM 车辆将采用导航。本文讨论了现有的地面、卫星和机载导航替代方案及其对 ETM 的适用性。这些系统包括甚高频 (VHF) 全向测距 (VOR)、测距设备 (DME)、战术空中导航 (TACAN) 和全球导航卫星系统 (GNSS),包括全球定位系统 (GPS,带增强和不带增强)。此外,本文还讨论了基于飞机的技术,例如惯性导航系统 (INS)。这些导航技术的评估依据包括总体优势、劣势、当前对 ETM 的支持水平以及实现或增强 ETM 支持所需的变更。
基于性能的导航:我们的最高优先事项 ...................................................................................... 39 支持 Block 0 推出的国际民航组织电子工具 ...................................................................................... 44 电子实施工具包 ................................................................................................................ 44 培训和人员性能考虑 ...................................................................................................... 45 Block 升级实施的灵活性方面 ............................................................................................. 46 Block 0 模块 ...................................................................................................................... 47
PBN 以性能标准的形式描述了飞机的导航能力。这些标准,例如区域导航 (RNAV) 或所需导航性能 (RNP) 导航规范 (NavSpecs),可在地面或空间导航辅助设施覆盖范围内,或在飞机自带导航能力范围内,在任何所需飞行路径上实现横向和/或垂直导航。一般而言,RNAV 和 RNP 导航规范相同,但 RNP 增加了机载性能监控和警报功能。NavSpec 通常用横向精度值来描述(例如,RNP 1 为 1NM),并指定与仪表飞行操作或仪表飞行特定航段相关的预期 95% 横向导航 (LNAV) 性能。
一个紧凑的盒子实现了三个陀螺仪及其相关电子设备,这些陀螺仪位于角立方体的三个面上。使用 2 个 Astrix ® 1000 可提供非常简单且可靠的冗余架构。可以添加可选的加速度计,为深空任务提供完整的导航能力。EEE、光电器件和光电元件完全符合 HiRel Telecom 卫星标准(ECSS-Q-ST-60C 1 级或同等标准)。
(1) 最低性能标准。本技术标准令 (TSO) 规定了使用全球定位系统 (GPS) 的机载补充区域导航设备必须满足的最低性能标准,以便通过适用的 TSO 标记进行识别。需要如此识别的使用 GPS 的机载补充区域导航设备,如果在本 TSO 发布之日或之后制造,则必须满足 RTCA, Inc. 文件编号 RTCA/DO-208 第 2 节“使用全球定位系统 (GPS) 的机载补充导航设备最低运行性能标准” (1991 年 7 月) 规定的最低性能标准。 (2) 设备类别。根据本 TSO 批准的设备应通过以下适用的设备类别进行识别: (i) A 类 ( )。同时包含 GPS 传感器和导航功能的设备。此设备应包含本 TSO 第 (a)(3)(xv) 段定义的接收器自主完整性监测 (RAIM)。1. A1 类。航路、终端和非精密进近(航向道、航向道导航辅助设备 (LDA) 和简化导航设施 (SDF) 除外)导航能力。2. A2 类。仅航路和终端导航能力。
AI-deck 1.1 通过 GAP8 扩展了计算能力,并将使基于人工智能的复杂工作负载能够在机上运行,并有可能实现完全自主的导航能力。ESP32 增加了 wifi 连接,可以传输图像以及处理控制。我们相信这种轻量级和低功耗的组合为微型 Crazyflie 2.X 无人机开辟了许多研发领域。
针对水下无人车辆(UUV)的自主导航能力的要求,提出了一种基于Snell窗口内极化模式的水下导航的新型仿生方法。受到生物的启发,极化导航是一种无卫星的导航计划,并且有很大的潜力在水中使用。但是,由于水下环境复杂,是否可以实现UUV两极化导航令人怀疑。为了说明水下极化导航的可行性,我们首先建立了水下极化模式的模型,以证明Snell窗口内的水下极化模式的稳定性和可预测性。然后,我们基于开发的极化信息检测设备进行水下标题确定的静态和动态实验。最后,我们获得了水下极化模式,并在不同的水深度进行跟踪实验。水下极化模式的实验结果与模拟一致,这证明了所提出的模型的正确性。在5 m的水深下,跟踪实验的平均角度和位置误差分别为14.3508°和4.0812 m。可以说明水下两极化导航是可以实现的,精度可以满足UUV的实时导航要求。这项研究促进了水下导航能力和海洋设备的发展。
自 2014 年以来,挪威皇家海军 (RNoN) 一直在追求电子导航,这主要意味着不使用纸质海图。在此过程中,我们做出了一些有趣的观察。这主要涉及对导航系统中位置呈现的信任,以及导航员的系统意识水平。RNoN 导航能力中心 (NCC) 的导航模拟器越来越多地被操作人员和新导航员的培训使用,并且有明显迹象表明使用导航模拟器是有效的。尤其是 Skjold 级桥梁导航模拟器已被 Corvette 服务广泛使用,反馈是积极的。已经确定需要更好地理解这些断言。