A-PNT或有保證的位置,導(dǎo)航和定時是軍事導(dǎo)航系統(tǒng)中相對較新的流行語。它增強了現(xiàn)有的選擇性可用性反欺騙模塊(SAASM)GPS導(dǎo)航技術(shù)(已經(jīng)不受欺騙的影響),與其他不易受信號丟失,干擾或衛(wèi)星破壞的PNT方法。A-PNT的崇高目標(biāo)是使士兵能夠在沒有對抗干擾的情況下識別和傳達準(zhǔn)確的位置,路線和時間。
美國陸軍通信電子研究、開發(fā)、工程中心(CERDEC)強調(diào)了A-PNT的重要性,指出:
“精度很重要。士兵在嚴峻而復(fù)雜的環(huán)境中執(zhí)行任務(wù),GPS并不總是可用或準(zhǔn)確 - 無論是來自地理地形和城市環(huán)境的挑戰(zhàn),還是來自拒絕和破壞態(tài)勢感知的對抗性努力。
為了準(zhǔn)確地執(zhí)行統(tǒng)一行動,士兵需要知道他們和他們的戰(zhàn)友在哪里,他們要去哪里,什么時候罷工。
PNT對于提供連續(xù),可信的PNT功能至關(guān)重要,使指揮官能夠準(zhǔn)確地協(xié)調(diào),指導(dǎo)和執(zhí)行騎乘和下馬士兵的復(fù)雜部隊演習(xí)。
標(biāo)準(zhǔn)化的MAPS解決方案
A-PNT目標(biāo)由陸軍的直接報告項目經(jīng)理定位,導(dǎo)航和定時(PM PNT)和PNT系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)(SoSA)驅(qū)動,該系統(tǒng)利用陸軍通信電子研究,開發(fā)和工程中心(CERDEC)的開發(fā)技術(shù)。2016年8月,PM PNT披露了其A-PNT解決方案的以下技術(shù)發(fā)展:
抗干擾:降低干擾功率的天線系統(tǒng)
DAPS:可拆卸的有保證的PNT系統(tǒng)
地圖:安裝式有保證的PNT系統(tǒng)
Psuedolites:用于增強地面和空中GPS的地面發(fā)射器(例如無人機)
該解決方案需要開發(fā)大量冗余傳感器技術(shù)和復(fù)雜的傳感器融合算法。對于車輛中使用的MAPS,A-PNT將需要融合多種類型的傳感器,可能包括MCODE SAASM GPS,Pseudolites,IMU(慣性測量單元),CSAC(芯片級原子鐘),指南針,雷達,視覺和車輛傳動系統(tǒng)。
PM PNT希望以單一外形部署MAPS,并提供具有各種功能級別的模型。政府要求它不大于當(dāng)今軍用車輛中最常用的SASSM GPS系統(tǒng)DAGR(國防高級GPS接收器)及其支架。與分立式A-PNT集成解決方案不同,使用新的A-PNT“DAGR”進行簡單的更換(以及一些外部傳感器/天線更改)不僅可以減輕Vetronics集成商開發(fā)復(fù)雜A-PNT技術(shù)(例如離散傳感器組件的傳感器融合)的負擔(dān),還可以為用戶提供通用性。
與 A-PNT 的精確聯(lián)網(wǎng) 傳統(tǒng) PNT 系統(tǒng)通過 RS232 或類似的串行接口從 DAGR 接收 PNT
信息以及 1PPS 信號,而 MAPS A-PNT-“DAGR”-替代品則提供額外的以太網(wǎng)接口。將 DAGR 替換為 A-PNT“DAGR”不會自動提供 A-PNT 優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)。大多數(shù)在傳感器和計算系統(tǒng)上包含以太網(wǎng)交換機和以太網(wǎng)接口的現(xiàn)代軍用車輛如果沒有支持以下內(nèi)容的網(wǎng)絡(luò)交換機,將無法支持 A-PNT:
勝利定位和導(dǎo)航服務(wù)
PTP(精確時間協(xié)議,或 IEEE 1588v2)與傳統(tǒng) NTP(網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議)相結(jié)合
VICTORY使C4ISR/EW系統(tǒng)能夠通過標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)總線相互通信。為了在VICTORY(C4ISR/EW互操作性車輛集成)網(wǎng)絡(luò)中運行,網(wǎng)絡(luò)交換機必須經(jīng)過VICTORY認證。
PTP 在將時間數(shù)據(jù)從主 A-PNT 時鐘傳送到任何以太網(wǎng)端點設(shè)備方面提供納秒級精度。相比之下,NTP 僅提供以微秒為單位的準(zhǔn)確性。
PTP 協(xié)議以及以太網(wǎng)交換機硬件輔助可補償網(wǎng)絡(luò)電纜和交換機中的延遲,以保持此納秒級精度。由于不可預(yù)測的數(shù)據(jù)包處理延遲,沒有 PTP 功能的交換機會在時間參考中引入相當(dāng)大的差異。隨著納秒級精度對于現(xiàn)代指揮、控制、通信、計算機、情報、監(jiān)視和偵察 (C4ISR) 以及電子戰(zhàn) (EW) 系統(tǒng)變得越來越重要,PTP 是一項必不可少的功能。
總之,A-PNT車輛升級將涉及用MAPS替換DAGR,并使用支持VICTORY和PTP的網(wǎng)絡(luò)交換機。MAPS還需要幾年的時間,但具有VICTORY認證和PTP的以太網(wǎng)交換機為將來輕松升級A-PNT提供了準(zhǔn)備的關(guān)鍵。
審核編輯:郭婷
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