ملاحة دقيقة تتجاوز GPS: ضمان الوعي المستمر بالموضع في البيئات الصعبة
كان نظام الملاحة بالقصور الذاتي تقليديًا تقنية باهظة الثمن، ما حصر استخدامه في المركبات العسكرية المتطورة والصواريخ الموجهة بدقة أو الطائرات. ومنذ ظهور تقنية MEMS والجيروسكوبات ومقاييس التسارع منخفضة التكلفة، بات نشر الملاحة بالقصور الذاتي ممكنًا حتى في التطبيقات الحساسة للتكلفة والمنخفضة الاستهلاك للطاقة، كملاحة الجنود والأفراد.
قد يتساءل المرء لماذا تلزم الملاحة بالقصور الذاتي للجنود أو أفراد الاستجابة للطوارئ أو غيرهم بينما يمكن الاكتفاء بـملاحة GPS. ومن المهم أن نفهم أنه رغم أن ملاحة GPS متاحة الآن بسهولة وبسعر زهيد جدًا، فلا يُنصح بالاعتماد عليها وحدها.
فيما يلي بعض أوجه القصور في أنظمة ملاحة الأفراد القائمة على INS-GPS:
تغطية داخلية ضعيفة أو معدومة: يمكن أن تكون إشارات GPS شديدة الضعف في البيئات الداخلية. ونتيجة لذلك يصعب تتبع الجنود أو رجال الإطفاء أو غيرهم من أفراد الاستجابة للطوارئ عندما يكونون في الداخل. وتزداد الإشارات ضعفًا في المباني متعددة الطوابق أو المخابئ تحت الأرض.
احتمال الانتحال/التشويش: قد تكون بيانات موقع الجنود أو الأفراد السريين حاسمة لنجاح العمليات العسكرية أو فشلها. وإشارات GPS عرضة للانتحال (ما يؤدي إلى معلومات خاطئة) والتشويش (ما يؤدي إلى فقدان المعلومات)، وهو ما قد يعرّض المهام الحرجة للخطر وقد يؤدي حتى إلى فقدان أصول بشرية.
أنظمة INS-GPS لملاحة الأفراد
إن نظام Aeron Castor MEMS-INS (قيد التطوير) مستشعر موضع شديد الانخفاض في استهلاك الطاقة وبعامل شكل متناهي الصغر، يشغّل خوارزميات تعلّم آلي خاصة تدمج بيانات مقاييس التسارع والجيروسكوبات وGNSS لتوفير موقع فوري للأفراد والمركبات.
وتكشف خوارزمية الترشيح التكيفي في Castor السرعة الصفرية وتجري معايرة فورية لطول خطوة الجندي وتتبع آخر موضع معروف لتوليد بيانات ملاحة سلسة حتى في البيئات الداخلية. وتوضح الأشكال مخططات مستشعر الحركة أثناء مشي المستخدم، وتحليل معدل الحركة، وعدد الخطوات المتزايد مع الزمن.
