पीएनटी श्रृंखला प्रौद्योगिकी यूएवी को जीपीएस से वंचित दुनिया में नेविगेट करने में मदद कर सकती है
जीपीएस सिग्नल सैन्य नेविगेशन के लिए महत्वपूर्ण, विशेष रूप से छोटे, सस्ते स्वायत्त यूएवी के लिए जहां आकार, वजन और शक्ति (एसडब्ल्यूएपी) सीमाएं महत्वपूर्ण हैं। हालांकि, ये जीपीएस नेविगेशन सिस्टम परिक्रमा करने वाले उपग्रहों से कम-शक्ति वाले रेडियो फ्रीक्वेंसी सिग्नल पर भरोसा करते हैं, जिससे उन्हें विरोधियों द्वारा जाम करने की आशंका होती है।
जीटीआरआई शोधकर्ताओं ने इस यूएवी का उपयोग जीपीएस सेवा के बिना नेविगेशन समर्थन प्रदान करने के लिए विकसित पीएनटी श्रृंखला प्रौद्योगिकी के उड़ान परीक्षण के लिए किया। छवि क्रेडिट: जीटीआरआई
जीपीएस डेटा के संभावित नुकसान पर चिंताओं ने सेंसर फ्यूजन तकनीकों पर भरोसा करने के विकल्प को जन्म दिया है जो दृष्टि प्रणाली, रेडियो रेंजिंग, लिडार, अल्टीमीटर, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के माप और यहां तक कि पृथ्वी से देखे जाने जैसे स्रोतों से जानकारी को जोड़ती है। दृष्टिकोण विकसित किया जा रहा है। खगोलीय पिंड। हालांकि, ये तकनीकें जीपीएस के लिए एक सरल, प्रत्यक्ष, कम लागत वाली प्रतिस्थापन प्रदान करने में विफल रहती हैं, खासकर एसडब्ल्यूएपी-सीमित यूएवी के लिए।
जॉर्जिया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी रिसर्च इंस्टीट्यूट (जीटीआरआई) के शोधकर्ता एक सहयोगी वितरित नेविगेशन प्रणाली विकसित कर रहे हैं जो स्वायत्त यूएवी के झुंड को वास्तविक समय में स्थिति, नेविगेशन और समय (पीएनटी) डेटा साझा करने की अनुमति देता है। विभिन्न प्रकार के विमानों (जिनमें से कुछ जीपीएस पहुंच योग्य हैं) की जानकारी के साथ वैकल्पिक पीएनटी डेटा को मिलाकर, संयुक्त प्रणाली ग्लोबल नेविगेशन सैटेलाइट सिस्टम (जीएनएसएस) में बाधाओं के बावजूद यूएवी झुंडों को लक्षित करने में सक्षम है। जमीन पर नेविगेट करने में मदद करता है।
यह नई तकनीक, जिसे पीएनटी श्रृंखला के रूप में जाना जाता है, ने वैकल्पिक नेविगेशन स्रोतों की स्थापना की, एक विरोधी को यूएवी से प्राथमिक नेविगेशन क्यू चुरा लेना चाहिए। सिमुलेशन और सीमित उड़ान परीक्षण में प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट तकनीक का मूल्यांकन किया जा रहा है।
परियोजना का नेतृत्व करने वाले जीटीआरआई के वरिष्ठ अनुसंधान अभियंता मैथ्यू लैश्ले ने कहा: “हमने दिखाया है कि एल्गोरिदम वास्तविक सेंसर डेटा के साथ काम करता है, जीएनएसएस विफलता की स्थिति में भी यूएवी संचालन में सहायता के लिए पीएनटी श्रृंखला का उपयोग करने की व्यवहार्यता का प्रदर्शन करता है। यह की मजबूती और विश्वसनीयता में काफी सुधार कर सकता है
यूएवी जो पीएनटी श्रृंखला का हिस्सा हैं, वे श्रृंखला के अन्य सदस्यों के साथ उपयोगी जानकारी साझा करेंगे, और परिणामी सेंसर संलयन उन्हें पीएनटी जानकारी को लंबी दूरी पर प्रोजेक्ट करने की अनुमति देगा।
महाद्वीपीय संयुक्त राज्य अमेरिका और प्रशांत महासागर के खुले पानी में नकली उड़ानों ने सुझाव दिया कि पीएनटी श्रृंखला जीपीएस से वंचित क्षेत्रों में नेविगेशन त्रुटियों को 100 गुना से अधिक कम कर सकती है। एक नकली प्रशांत मिशन ने मिशन के हिस्से के लिए एक जड़त्वीय माप इकाई (आईएमयू), कंपास, अल्टीमीटर, मोनोकुलर कैमरा और जीपीएस तक पहुंच के साथ 16 यूएवी का इस्तेमाल किया। दो छोटे द्वीपों के दृश्य दर्शन ने नकली नेविगेशन में योगदान दिया।
“ऑपरेशन की अवधारणा यूएवी का एक झुंड था जो जीपीएस-सक्षम क्षेत्रों से जीपीएस-अनुपलब्ध क्षेत्रों तक फैल सकता था, रेडियो रेंज और जानकारी साझा करने की क्षमता के साथ। मैं एक परियोजना पर काम कर रहा हूं: “देखकर यूएवी के बीच यात्रा करने के लिए सिग्नल के लिए समय लगता है, हम उनके बीच की दूरी निर्धारित कर सकते हैं।”
पीएनटी श्रृंखला में, पास के विमान संचार करते हैं, लेकिन कोई केंद्रीय कंप्यूटिंग सुविधा नहीं है। विकेंद्रीकृत प्रणाली वाहन के नुकसान और मूल श्रृंखला संरचना में परिवर्तन का सामना कर सकती है।
झुंड यूएवी के लिए, वैकल्पिक पीएनटी सिस्टम विकसित करने के लिए कार्यक्षमता, लागत और वजन के बीच ट्रेड-ऑफ की आवश्यकता होती है। लैश्ले ने कहा, “यूएवी हमेशा इस बात से विवश होते हैं कि वे क्या ले जा सकते हैं।” “अधिकांश यूएवी का लाभ यह है कि वे अपेक्षाकृत सस्ते होते हैं, इसलिए आपको एक मिलियन डॉलर का पीएनटी सिस्टम नहीं रखना पड़ता है।”
यूएवी से परे, पीएनटी श्रृंखला प्रौद्योगिकी का उपयोग जमीनी वाहनों, व्यक्तिगत युद्धक विमानों, बड़े विमानों, जहाजों, छोटी नावों और यहां तक कि उपग्रहों की जीपीएस-इनकार नेविगेशन जरूरतों का समर्थन करने के लिए किया जा सकता है।
जीटीआरआई के स्वतंत्र अनुसंधान और विकास कार्यक्रम द्वारा समर्थित तीन साल की परियोजना के हिस्से के रूप में, शोधकर्ताओं ने विभिन्न सेंसर इनपुट से परिणामों का मूल्यांकन करने के लिए SCRIMMAGE UAV सिमुलेशन वातावरण को संशोधित करके दृष्टिकोण का परीक्षण किया। हमने PNT श्रृंखला प्रौद्योगिकी को प्रदर्शित करने के लिए Alt-PNT नामक एक मालिकाना कम लागत वाला सेंसर पेलोड भी विकसित किया है।
“ऑल्ट-पीएनटी एक कम एसडब्ल्यूएपी पेलोड है जिसे हम यूएवी के तहत रखते हैं,” शापेरो बताते हैं। “इसमें एल्गोरिदम चलाने के लिए आवश्यक सेंसर और कम्प्यूटेशनल हार्डवेयर हैं। आप पीएनटी एल्गोरिदम के साथ विभिन्न सेंसिंग तौर-तरीकों को प्लग और प्ले कर सकते हैं।”
चटनी: जॉर्जिया टेक
