Draper teste avec succès des technologies de navigation alternatives au GPS, incluant navigation céleste, vision assistée et signaux d’opportunité.
Draper a récemment finalisé des essais en vol de plus de 30 heures pour ses technologies de navigation alternatives au GPS, destinées aux applications militaires et aérospatiales. Ces tests ont évalué trois systèmes principaux :
- Système de navigation céleste (CNS) : utilise la technologie Skymark pour déterminer la position en se basant sur les étoiles.
- Navigation assistée par vision (VAN) : emploie des images visibles et infrarouges pour maintenir la navigation sans GPS.
- Signaux d’opportunité (SOOP) : exploite les signaux radiofréquences de satellites en orbite basse pour la navigation.
Ces technologies visent à assurer une navigation fiable dans des environnements où le GPS est indisponible ou dégradé.
Navigation céleste : une précision de 30 mètres sans GPS
Le système de navigation céleste (CNS) de Draper, basé sur la technologie Skymark, a démontré une précision de navigation inférieure à 30 mètres lors des essais en vol. Ce système, d’un volume de 1,5 pied cube (environ 42,5 litres), est conçu pour fonctionner dans des compartiments non pressurisés et non conditionnés, répondant aux normes environnementales MIL-STD-810 et MIL-STD-461.
Skymark utilise une combinaison d’optiques avancées, de capteurs et d’algorithmes pour trianguler la position en se basant sur des objets célestes connus. Cette technologie est déjà en production pour les destroyers de classe Arleigh Burke de l’US Navy et est en cours d’adaptation pour d’autres plateformes, y compris les véhicules terrestres et spatiaux.
L’utilisation de la navigation céleste offre une alternative robuste au GPS, particulièrement dans les environnements où les signaux GPS peuvent être brouillés ou indisponibles. Cependant, elle dépend des conditions météorologiques et de la visibilité des étoiles, ce qui peut limiter son efficacité dans certaines situations.
Navigation assistée par vision : autonomie en environnement dégradé
La navigation assistée par vision (VAN) de Draper utilise des images visibles et infrarouges pour maintenir la navigation sans dépendre du GPS. Ce système a été testé avec succès à des altitudes allant de 100 mètres à 100 kilomètres, y compris lors de vols de nuit à haute altitude et au-dessus de l’eau.
VAN est capable de fonctionner dans des conditions de faible luminosité et est particulièrement utile dans des environnements où les signaux GPS sont indisponibles ou dégradés. Il est également en cours d’adaptation pour des applications spatiales, notamment pour les missions lunaires, où il peut aider à la navigation en utilisant des caractéristiques du terrain comme repères.
L’intégration de VAN avec d’autres systèmes de navigation, tels que les unités de mesure inertielle (IMU), permet d’améliorer la précision et la fiabilité de la navigation dans des environnements complexes.
Signaux d’opportunité : exploiter les signaux existants pour la navigation
Le système de signaux d’opportunité (SOOP) de Draper utilise des signaux radiofréquences existants, tels que ceux des constellations de satellites Internet en orbite basse, pour la navigation. En collectant ces signaux à l’aide d’un récepteur Ku-band, le système peut déterminer la position en se basant sur l’effet Doppler.
SOOP est conçu pour être léger, compact et économe en énergie, ce qui le rend adapté à une variété de plateformes, y compris les véhicules aériens sans pilote et les satellites. Il offre une solution de navigation alternative dans des environnements où le GPS est indisponible ou brouillé.
Cependant, l’efficacité de SOOP dépend de la disponibilité et de la densité des signaux radiofréquences dans l’environnement, ce qui peut varier en fonction de la localisation géographique et des conditions opérationnelles.
Conséquences pour les opérations militaires et aérospatiales
Le développement de ces technologies de navigation alternatives a des implications significatives pour les opérations militaires et aérospatiales. En offrant des solutions de navigation fiables dans des environnements où le GPS est indisponible ou dégradé, elles permettent de maintenir la capacité opérationnelle dans des situations contestées.
Ces systèmes peuvent être intégrés dans une variété de plateformes, y compris les aéronefs, les véhicules terrestres, les navires et les satellites, offrant une flexibilité opérationnelle accrue. Ils contribuent également à la résilience des systèmes de navigation en fournissant des alternatives en cas de défaillance ou de brouillage du GPS.
L’adoption de ces technologies pourrait également influencer les doctrines opérationnelles et les stratégies d’engagement, en permettant des opérations dans des environnements auparavant considérés comme inaccessibles en raison de la dépendance au GPS.
Perspectives et développements futurs
Draper continue de développer et d’améliorer ses technologies de navigation alternatives, avec des plans pour intégrer ces systèmes dans des plateformes opérationnelles d’ici la fin de 2026. L’entreprise explore également d’autres modalités de navigation, telles que la navigation magnétique et les horloges de haute précision, pour compléter ses solutions existantes.
La maturation de ces technologies et leur intégration dans des systèmes opérationnels pourraient transformer la manière dont les forces militaires et les agences spatiales abordent la navigation dans des environnements contestés. Elles offrent la possibilité de réduire la dépendance au GPS et d’améliorer la résilience et la flexibilité des opérations.
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