Навигация без GPS: почему военная разработка TrustPoint подтверждает подход, который RTK уже использует в агронавигации

GPS гораздо уязвимее, чем кажется большинству людей. Сигнал можно заглушить, можно подменить, и именно поэтому разработчики навигационных систем все чаще ищут не замену GPS, а что-то в дополнение к нему. Показательный пример, американская система TrustPoint, которая недавно прошла испытания как раз в условиях намеренных помех.

Что вообще испытали

TrustPoint вместе с NovAtel (это подразделение Hexagon) показали, что навигация на сигналах C-диапазона способна работать даже когда обычный GNSS глушат. Тест проходил по контракту с Naval Air Systems Command, то есть с ВМС США. Модифицированный приемник NovAtel принял сигнал со спутника TrustPoint и определил координаты, пока обычные GPS-сигналы рядом были заглушены.

Разница с классическими GPS, Galileo, BeiDou или ГЛОНАСС в том, что все они сидят в L-диапазоне, а TrustPoint пошел в частоты 5010-5030 МГц и планирует ставить передатчики на низкоорбитальные спутники. Отсюда два плюса: заглушить только частоты GPS уже недостаточно, а спутники LEO ближе к Земле, значит сигнал потенциально сильнее. Пока в космосе три демонстрационных спутника, дальше TrustPoint хочет построить архитектуру из четырех спутников и четырех наземных станций, и на это SpaceWERX выделил 4 млн долларов.

Речь не о замене GPS, а о запасных каналах

В самой TrustPoint не скрывают, что C-диапазон тоже можно заглушить, он не волшебная пуля. Идея совсем другая, дать системе еще один независимый источник координат, чтобы вывести технику из строя глушением сразу нескольких физически разных каналов было намного сложнее. В будущем техника, вероятно, будет одновременно опираться на обычный GPS, на C-диапазон, на инерциальную навигацию и на камеры, и если один из каналов начнет врать, остальные это заметят.

В RTK этот принцип работает уже давно

Агротехника сталкивается с похожей уязвимостью гораздо чаще, чем может показаться на первый взгляд. В прифронтовых областях трактор или комбайн в поле почти ежедневно оказываются в зоне действия РЭБ, и короткие провалы или искажения спутникового сигнала там не редкость, а обыденность. Поэтому RTK никогда не строится на одном-единственном источнике данных.

В обычной RTK-системе одновременно работают несколько спутниковых группировок (GPS, ГЛОНАСС, Galileo, BeiDou), поправки с базовой станции, а в современных приемниках еще и инерциальные модули, способные на короткое время удержать курс и точность даже при частичной потере сигнала. Это не то же самое, что C-диапазон TrustPoint, но логика та же: чем больше независимых источников участвует в определении позиции, тем сложнее выбить систему из колеи одним видом помех.

Почему для украинских аграриев это не абстракция

Для военных резервные каналы навигации, это вопрос выживания техники под огнем. Для аграриев в прифронтовых регионах это тоже давно не теория. От того, насколько стабильно работает курсоуказатель или RTK-агронавигатор во время сева или жатвы, зависит точность обработки, расход топлива и в итоге урожайность, поэтому устойчивость к помехам становится таким же важным параметром, как и сама точность позиционирования.

Разработки вроде TrustPoint хорошо показывают, куда движется вся отрасль спутниковой навигации: будущее не за одним идеальным сигналом, а за набором независимых источников координат, которые подстраховывают друг друга. RTK-агронавигация идет этим путем уже не первый год.