彈性PNT(Resilient PNT,RPNT)是PNT技術與非傳統和新興技術的融合,旨在改善空中、陸地和海上關鍵任務應用的可靠性、性能和安全性。在即使數據精度、可用性和穩定性方面出現最小差異就可能導致任務失敗、生命損失或戰場劣勢,以及重大經濟損失的情況下,彈性PNT解決方案就派上用場了。
基于彈性PNT(RPNT)概念,美國Orolia公司基于“下一代銥星”(the IridiumNext)衛星星座提供“替代導航”(或稱AltNav)服務,該星座高達66顆的衛星分布在約800km的低地球軌道(LEO)。相比分布在約20000km中地球軌道(MEO)的GPS星座,其AltNav產生的信號比GPS強1000倍,能夠“深入室內”穿透,而且高度抗干擾和欺騙,并能精確到30~50米。AltNav服務基于該公司與Satelles合作在銥星星座上提供星基時間和位置服務的信號技術——STL(Satellite Time + Location),使用了重新設計的大功率尋呼信道,該技術與GNSS的簡要對比見下表。
性能 | GNSS (GPS 等) | STL |
授時精度 | ~20ns | ~200ns |
定位精度 | ~3m | ~30~50m |
抗干擾 | 低信號強度,易干擾 | 30~40db 信號,難以被干擾 |
抗欺騙 | 僅軍事用戶有加密信號 | 全部用戶均可加密信號 |
覆蓋范圍 | 全球精度,向兩極衰誠 | 全球覆蓋,向兩極增強 |
室內運行 | 非常有限 | 廣泛可用 |
由于戰略原因,STL只能在一些特定的國家商用,盡管技術層面上是全球性的。此外,作為一種相對較新的信號,STL接收機還不如GNSS接收機容易獲得。目前,STL接收機只有模塊級的形式,但是STL的信號處理要求即使不簡單也與GNSS相似,因此人們期望STL接收最終將集成在許多低成本、低功耗、單片GNSS接收機里。
該公司基于PNT提供的解決方案包括:GPS和GNSS技術涵蓋了所有基于衛星的時間和定位信號,包括加密的軍用SAASM和M代碼接收機、GPS、Galileo、GLONASS、IRNSS和QZSS。內部時間和頻率設備制造,包括緊湊型的銣標準和符合太空的氫原子鐘標準。高功率、基于衛星的技術——STL(衛星時間和位置)可以穿透建筑物、障礙物并具有抗干擾能力,可以用作補充GPS和其他GNSS衛星信號的可靠機會信號。上述使每個應用更加準確、安全并且不易受到干擾和攻擊。BroadShield干擾和欺騙檢測系統使用超過75種經過驗證的檢測算法來檢測GPS信號和GPS頻譜中的干擾和欺騙。備用PNT信號和機會信號(Signals of Opportunity)接收器利用eLORAN等可用信號來增加維護準確PNT信息的可能性。漏洞測試系統可以評估依賴于GNSS信號系統的干擾和欺騙的影響。集成了各種慣性傳感器,包括基于MEMS和FOG的傳感器,這些傳感器在沒有GPS參考的情況下為位置和導航系統的提供了一定水平的獨立性能。強化產品可以擴展到惡劣的戰術操作環境中,并可抵抗網絡攻擊。更智能地使用整個PNT生態系統,包括功能豐富的GPS接收硬件和智能軟件技術,以及來自多個星座、多頻信號和增強系統的接收。2018年4月,Orolia公司旗下子公司McMurdo Inc.獲得了美國陸軍價值33986800美元的無限期交付/不確定數量(ID/IQ)合同,用于制造個人救援設備(Personnel Recovery Device,PRD)。該PRD是一種雙模式MIL-SPEC個人定位信標,它將被集成到陸軍的個人救援支持系統(Personnel Recovery Support System,PRSS)中。PRD易于在人員救援行動中使用,基于Orolia全新的、堅固的小型PNT平臺,專用于徒步士兵可靠PNT應用。
本文轉自 MIWIND米風感知
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