Europejska Agencja Kosmiczna zleciła opracowanie dowodu koncepcji wykorzystania sieci 5G do zwiększenia zdolności nawigacyjnych m.in. bezzałogowych statków powietrznych. Nowa technologia ma znaleźć zastosowanie na obszarach, w których tradycyjne systemy nawigacyjne nie będą w stanie działać w odpowiedni sposób.
W niedalekiej przyszłości wejdą do powszechnego użycia różnego rodzaju powietrzne pojazdy, takie jak bezzałogowe statki powietrzne (UAV), czy inne innowacyjne rozwiązania w zakresie mobilności powietrznej. Będą wtedy musiały bezpiecznie operować poza zasięgiem wzroku (BVLOS) w miastach i innych obszarach zabudowanych, gdzie sygnał nawigacji satelitarnej (GNSS) może być zakłócony. Na naszym blogu poruszaliśmy już temat wielkich korzyści, jakie mogą się pojawić wraz z rozpowszechnieniem bezzałogowych statków powietrznych, zwracając jednak uwagę na ciągle nierozwiązany problem bezpiecznego poruszania się ich na przykład nad terenami miejskimi. Pisaliśmy o tym m.in. w tekście „Drony z defibrylatorami będą ratować życie pacjentom z podejrzeniem zatrzymania krążenia”.
Europejska Agencja Kosmiczna chce rozwiązać problem nawigacji dronów nad miastami
Koncepcja opracowywana przez kanadyjską firmę CGI i jej partnerów wykorzystuje sieci 5G, obok tradycyjnych systemów nawigacyjnych, aby zapewnić hybrydowe rozwiązania pozycjonowania. Oprócz bezpiecznej komunikacji dla dowodzenia i kontroli pojazdów oraz dostarczania wysokiej jakości strumieniowego wideo dla operacji BVLOS, sieci 5G mogą być również wykorzystywane jako źródło namiarów nawigacyjnych. Zwiększą w ten sposób dokładność, integralność i dostępność samych systemów nawigacji satelitarnej. Dzięki 5G uzyskamy też większą odporność na naturalne lub celowe zakłócenia usług pozycjonowania, nawigacji i pomiaru czasu (PNT).
Andy Proctor, główny delegat Wielkiej Brytanii do Rady Programowej ESA ds. Nawigacji i Innowacji PNT w UK Research and Innovation (UKRI), powiedział, że „Wielka Brytania jest wiodącym innowatorem w dziedzinie technologii lotniczych i GNSS. Wspaniale jest widzieć zespół opracowujący odporne rozwiązania PNT dla przemysłu lotniczego, wykorzystujące istniejącą infrastrukturę komunikacyjną. Projekt 5G-PNT umożliwi i będzie promować przyszłe innowacje lotnicze w Wielkiej Brytanii i na całym świecie. Szczególnie ważne jest to dla szybko rozwijającego się sektora mobilności lotniczej przyszłości, który umożliwi szybszy wzrost gospodarczy w wielu kluczowych branżach”.
John Hanley z firmy CGI, powiedział, że „ten ekscytujący projekt łączy wiedzę specjalistyczną na temat integracji systemów PNT i systemów o znaczeniu krytycznym, aby rozwijać technologie umożliwiające przyszłe zastosowania nawigacyjne. Wyzwania związane z zakłóceniami usług PNT stały się poważnym problemem dla operatorów i organów regulacyjnych. Ten projekt pomoże poprawić zdolności nawigacyjne, aby zmierzyć się z tym wyzwaniem. Wpłynie też znacząco na dalszy rozwój sektora lotniczego”.
CGI będzie współpracować z ESA, u-blox, Centrum Badań Zaawansowanej Komunikacji, Technologii Mobilnych i IoT (ACMI) na Uniwersytecie w Sussex oraz dostawcą usług nawigacji lotniczej NATS. Projekt pozwoli na zdefiniowanie przypadków użycia i wymagań systemowych dla opartych na technologii 5G dodatków do istniejących odbiorników nawigacji satelitarnej. To rozwiązanie nawigacji hybrydowej będzie przeznaczone do instalacji na dowolnych pojazdach lotniczych, które mają działać w zasięgu komercyjnych sieci 5G. Projekt zakończy się demonstracją technologii w świecie rzeczywistym, porównującą jej możliwości z tymi oferowanymi przez same systemy GNSS.
Technologia 5G będzie działać tam, gdzie sygnał GPS może być zakłócony
Ograniczenia nawigacji satelitarnej wynikają z zakłóceń, zagłuszania, podszywania się i przeszkód. Szczególnie mocno to widać na obszarach miejskich, gdzie budynki i inne konstrukcje wpływają na dostępność sygnału, a inne źródła zakłóceń są bardziej rozpowszechnione. W związku z tym operacje statków powietrznych wymagają dodatkowych systemów pozycjonowania, aby osiągnąć akceptowalny poziom bezpieczeństwa operacyjnego.
Logan Scott, ekspert w dziedzinie systemów nawigacji satelitarnej (GNSS), powiedział, że „5G dla nawigacji będzie niezwykle ważne, szczególnie gdy przejdziemy do wyższych pasm częstotliwości o dużej gęstości. Większa moc, możliwość pracy wewnątrz budynków, dwukierunkowe uwierzytelnianie i wysoka prędkość przesyłu danych czynią tę technologię niezwykle atrakcyjną. Ale prawdziwym przełomem jest ogromna skala i dobrze opracowana ścieżka dla wprowadzania innowacji. Spodziewajcie się szybkich zmian, gdy tylko zdolni nawigatorzy wejdą na pokład”.
Technologia 5G i bezzałogowe statki powietrzne coraz częściej pojawiają się razem na łamach naszego bloga. Pisaliśmy o tym na przykład w tekście „W Nowym Jorku testują drony 5G”.
Źródła: CGI i Inside Unmanned Systems