การนำทางเฉื่อยในการใช้งานระบบป้องกันประเทศ

ระบบป้องกันที่ทันสมัยต้องการเทคโนโลยีการนําทางที่น่าเชื่อถือสูง สามารถทํางานในสภาพแวดล้อมที่ท้าทายและขัดแย้งระบบ การ นําทาง ผ่าน ดาวเทียม แบบ แบ่งปัน ระบบ GPS อาจ มี ความ โดดดร้อน ต่อ การ สับสน, การหลอกลวง หรือการปิดสัญญาณระหว่างการปฏิบัติการทางทหาร

เพื่อเอาชนะข้อจํากัดเหล่านี้ระบบการนําทางแบบอเนอร์เซียล (INS)โดยการใช้เซ็นเซอร์อินเนอร์เซียลบนเครื่อง เช่น จิโรสโกปและเร่งวัดและทิศทางโดยไม่พึ่งพาการแสดงสัญญาณภายนอก.

ในปัจจุบัน การนําทางโดยอัตโนมัติใช้กันอย่างแพร่หลายในขีปนาวุธ เครื่องบินไร้คนขับ (UAV) เรือดําน้ํา เครื่องบินเกราะ และแพลตฟอร์มทหารอื่นๆ อีกมากมาย

และระบบการนําทางแบบอเนอร์เซียล (INS)เป็นทางแก้ไขการนําทางที่ครอบคลุมตัวเอง ซึ่งคํานวณตําแหน่งและทิศทางของรถยนต์ โดยใช้การวัดจากเซ็นเซอร์ความอ่อนแอ

สาย INS แบบทั่วไปประกอบด้วย:

• เครื่องจิโรสโกปวัดความเร็วมุม

• เครื่องวัดความเร่ง√วัดความเร่งเส้น

• เครื่องประมวลผลการนําทางณ ณ. ณ.

โดยการรวมข้อมูลความเร่งและการหมุนในเวลา ระบบกําหนดการเคลื่อนไหวของแพลตฟอร์มอย่างต่อเนื่อง

ไม่เหมือนกับระบบจานทรัพยากรทางดาวเทียมโดยอิสระจากสัญญาณภายนอกทําให้มันมีความน่าเชื่อถือสูงในสภาพแวดล้อมทหาร

การปฏิบัติการทางทหารมักจะเกิดขึ้นในสถานที่ที่ GPS ถูกปฏิเสธ หรือถูกวิจารณ์ศัตรูอาจใช้ ระบบการรบอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อรบกวนสัญญาณดาวเทียม

ในกรณีเหล่านี้ การนําทางแบบอินเนอร์เซียล มีข้อดีหลายอย่าง:

INS ใช้งานได้โดยอิสระโดยสิ้นเชิง โดยให้ความสามารถในการนําทาง แม้กระทั่งเมื่อสัญญาณ GPS ไม่สามารถใช้ได้

เซ็นเซอร์อินเนอร์เซียลทํางานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง เช่น

• ความสั่นแรงสูง

• อุณหภูมิสูงสุด

• ความเร่งสูง

เนื่องจาก INS ไม่พึ่งพาสัญญาณภายนอก มันไม่สามารถถูกขัดขวางหรือหลอกลวงได้ เหมือนระบบนําทางดาวเทียม

แม้ว่าสัญญาณ GPS จะหายไปชั่วคราว แต่ระบบ INS ยังคงสามารถให้ข้อมูลการนําทางที่แม่นยําได้

เหตุ ผล เหล่า นี้ ทํา ให้ ระบบ การ นําทาง โดย อินเทอร์เชียล กลายเป็น ส่วนประกอบ ที่ สําคัญ ของ เทคโนโลยี ทหาร ที่ทันสมัย

หนึ่งในการใช้งานที่สําคัญที่สุดของระบบจราจรอินเนอร์เซียล ในด้านการป้องกันการกํากับกระสุน.

INS ทําให้กระสุนสามารถ:

• เส้นทางการเดินรถถูกต้อง

• รักษาการควบคุมการบินที่มั่นคง

• ติดตามเป้าหมาย แม้ว่า GPS จะไม่มี

เครื่องตรวจจับอเนอร์เซียลความแม่นยําสูง เช่นเครื่องยิโรสโกปไฟเบอร์ออปติก (FOG)มักจะใช้ในระบบนําร่องรุกระสุนที่ทันสมัย

เครื่องบินไร้คนขับ (UAVs) ใช้อินเทอร์เชียลเนวิเกชั่นเป็นอย่างมาก เพื่อรักษาความมั่นคงและความแม่นยําในการนําทาง

INS สนับสนุนการดําเนินงาน UAV โดยให้บริการ:

• การปรับความมั่นคงในเวลาจริง

• ความสามารถในการนําทางโดยอิสระ

• การควบคุมการบินในพื้นที่ที่ปฏิเสธ GPS

เครื่องบินไร้คนขับทหารมักจะรวมกันINS กับ GNSSเพื่อสร้างคําตอบทางเดินเรือที่แข็งแรง

เรือดําน้ําทํางานใต้น้ํา ที่สัญญาณ GPS ไม่สามารถไปถึงได้ระบบการเดินเรือแบบอเนอร์เซียล เป็นสิ่งจําเป็นสําหรับการเดินเรือใต้น้ํา.

ระบบ INS เรือดําน้ําระดับสูง ให้บริการ:

• การนําทางระยะยาวโดยไม่ใช้อ้างอิงภายนอก

• การตั้งตําแหน่งที่แม่นยําในระหว่างการปฏิบัติการ stealth

• การเดินเรือที่น่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมทะเลลึก

เรือดําน้ํา INS มักจะใช้จิโรสโกปที่มีความแม่นยํามาก เพื่อลดการลื่นไหลไปในระยะเวลานาน

รถทหารบนพื้นดิน เช่น รถถถังและรถขนส่งคนเกราะยังใช้ระบบการนําทางแบบอินเนอร์เซียล

INS ช่วยให้แพลตฟอร์มเหล่านี้ด้วยการให้บริการ:

• การเดินเรือในพื้นที่ที่ไม่มีสัญญาณดาวเทียม

• การตั้งตําแหน่งที่แม่นยําในสภาพแวดล้อมเมือง

• การบูรณาการกับระบบจัดการสนามรบ

นี่ทําให้ความรู้สถานการณ์และประสิทธิภาพการปฏิบัติงานในระหว่างภารกิจทหารดีขึ้น

เครื่องตรวจจับความอ่อนแอหลายประเภทถูกใช้ทั่วไปในระบบการนําทางทหาร

เซ็นเซอร์ MEMS หนาแน่นและมีประหยัด พวกเขามักถูกใช้ใน UAVs ขนาดเล็กและระบบยุทธศาสตร์

จิโรสโกปไฟเบอร์ออปติก ให้ความแม่นยําและความมั่นคงที่สูงขึ้น ทําให้มันเหมาะสําหรับการใช้งานด้านอากาศและการป้องกัน

เซ็นเซอร์ RLG ให้ความแม่นยําสูงมาก และถูกใช้ในเครื่องบินและระบบป้องกันยุทธศาสตร์

แต่ละชนิดเซ็นเซอร์สามารถให้ผลงานได้ในระดับที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับความต้องการของแอปพลิเคชั่น

แม้ว่า INS จะทํางานเป็นอิสระ แต่ระบบป้องกันหลายอย่างรวมกันINS กับ GNSSเพื่อปรับปรุงความแม่นยําในการนําทางในระยะยาว

แนวทางบูรณาการนี้มีประโยชน์หลายอย่าง:

• INS ให้ความแม่นยําในระยะสั้นและอัตราการอัพเดทสูง

• จีพีเอส แก้ไขความผิดพลาดการเคลื่อนย้ายระยะยาว

• ระบบรวมนี้ทําให้การเดินเรือสามารถเชื่อถือได้ในทุกสภาพ

การบูรณาการ INS / GNSS ได้กลายเป็นสถาปัตยกรรมมาตรฐานในระบบการนําทางการป้องกันที่ทันสมัยหลายระบบ

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของระบบอิสระและแพลตฟอร์มอาวุธที่ทันสมัย ความต้องการของระบบการนําทางแบบอัตโนมัติที่มีประสิทธิภาพสูงยังคงเพิ่มขึ้น

มีแนวโน้มสําคัญหลายอย่างที่กําลังปรับปรุงอนาคตของเทคโนโลยีการนําทางด้านการป้องกัน

• เซ็นเซอร์อินเนอร์เซียลความแม่นยําสูงกว่า

• ระบบนําทางขนาดเล็กสําหรับเครื่องบินไร้คนขับและหุ่นยนต์

• อัลกอริทึมการรวมเซ็นเซอร์ที่ปรับปรุงขึ้น

• การบูรณาการกับปัญญาประดิษฐ์และระบบอิสระ

นวัตกรรมเหล่านี้จะเพิ่มความสามารถของแพลตฟอร์มป้องกันที่ทํางานในสภาพแวดล้อมที่ซับซ้อนมากขึ้น

ระบบการนําทางแบบอัตโนมัติ มีบทบาทสําคัญในเทคโนโลยีการป้องกันที่ทันสมัย จากการนําร่องกระสุน และการนําร่อง UAV ไปยังการดําเนินการในเรือดําน้ํา และการตั้งตําแหน่งของยานกระสุนเกราะINS ให้การนําทางที่น่าเชื่อถือและแม่นยํา โดยไม่ต้องพึ่งพาสัญญาณภายนอก.

ในขณะที่แพลตฟอร์มทางทหารได้กลายเป็นอิสระมากขึ้น และภัยคุกคามการรบอิเล็กทรอนิกส์เพิ่มขึ้น ความสําคัญของระบบการนําทางอเนอร์เซียลความแม่นยําสูงจะเติบโตต่อไป

เซนเซอร์ความอ่อนแอที่ก้าวหน้า เช่น จิโรสโกปไฟเบอร์ออปติก และ IMU ที่มีประสิทธิภาพสูง คาดว่าจะยังคงเป็นเทคโนโลยีหลักในการสนับสนุนการแก้ไขการนําทางด้านการป้องกันรุ่นต่อไป