¿Qué papel juegan los sensores inerciales de próxima generación, como los basados en fotónica de silicio, en la navegación sin GPS?
[Mario Paniccia] En ANELLO creamos el primer giroscopio óptico basado en fotónica de silicio (SiPhOG) del mundo para cambiar la forma en que se implementa la navegación sin GPS.
En comparación con los sistemas heredados, estos sistemas basados en SiPhOG ofrecen una estabilidad mucho mayor, una deriva más baja y un mejor rendimiento de ruido que las soluciones MEMS heredadas, lo que permite a las plataformas mantener un posicionamiento preciso durante períodos de tiempo más largos sin ninguna señal GPS.
El diseño compacto de ANELLO, que da como resultado una reducción significativa del tamaño, el peso y la potencia, permite nuevos casos de uso, por ejemplo, en aplicaciones militares con limitaciones de tamaño y potencia, como vehículos aéreos no tripulados (UAV), vehículos terrestres autónomos (AGV), vehículos de superficie no tripulados (USV) y también para soldados desmontados.
En entornos sin GPS o atascados, estas soluciones basadas en SiPhOG forman la columna vertebral de la navegación autónoma y resistente al proporcionar datos inerciales confiables y de alto rendimiento a las aplicaciones autónomas actuales en tierra, aire y mar.
ANELLO Photonics ha desarrollado un nuevo sensor fotónico llamado SiPhOG para la navegación autónoma. ¿Cómo se compara esto en términos de precisión y fiabilidad con los sistemas de navegación inercial tradicionales?
Los sensores inerciales fotónicos de ANELLO, llamados SiPhOG, ofrecen un salto revolucionario tanto en precisión como en fiabilidad con respecto a los sistemas de navegación inercial tradicionales. El giroscopio óptico basado en fotónica de silicio de ANELLO ofrece una deriva de polarización mucho menor, un rango dinámico más alto y una estabilidad térmica mejorada que los sistemas heredados.
ANELLO construyó su SiPhOGTM utilizando los mismos procesos de semiconductores utilizados para los circuitos integrados. Esto permite a ANELLO ofrecer una navegación óptica de alta precisión en un factor de forma a escala de chip, más pequeño que una uña. La física detrás del c se basa en el probado efecto Sagnac, fundamental para los giroscopios de fibra óptica (FOG) tradicionales. Sin embargo, ANELLO ha reinventado la forma de implementar el efecto Sagnac a través de un novedoso diseño de fotónica de silicio, integrando la tecnología en un pequeño chip de silicio fotónico.
Esto da como resultado un giroscopio compacto y de factor de forma pequeño que reemplaza a los FOG grandes, voluminosos y costosos construidos a partir de componentes discretos. Cuando se integra en un sistema de navegación inercial, da como resultado un rendimiento más robusto y un error mucho menor durante la navegación denegada por GPS.
Los sensores ANELLO tampoco tienen partes móviles, lo que mejora la fiabilidad y la robustez en condiciones adversas. Esto es fundamental para la navegación autónoma en entornos y condiciones hostiles.
El resultado final es que el INS de ANELLO con software avanzado y fusión de sensores permite una navegación robusta y de alto rendimiento en un factor de forma compacto y de bajo SWaP, ideal para las plataformas autónomas militares existentes y emergentes de hoy en día.
¿Cómo contribuyen la IA y el aprendizaje automático a una navegación más robusta e inteligente sin GPS?
[Mario Paniccia] La IA y el aprendizaje automático están desempeñando un papel transformador al permitir una navegación robusta e inteligente en entornos sin GPS. Tradicionalmente, los sistemas de navegación inercial (INS) se basan únicamente en datos de sensores sin procesar de acelerómetros y giroscopios, que pueden acumular deriva con el tiempo.
Al aplicar IA y ML, podemos modelar el comportamiento de los sensores, detectar anomalías y compensar las influencias ambientales. Esto conduce a una precisión y estabilidad significativamente mejoradas.
El motor de IA patentado de ANELLO está estrechamente integrado con nuestros algoritmos de fusión de sensores y SiPhOG.
Esta capa de IA aprende continuamente de los datos contextuales y de los sensores, mejorando las capacidades de navegación a estima, reduciendo el crecimiento de errores durante interrupciones prolongadas del GPS, permitiendo un rendimiento adaptativo en condiciones desafiantes como cañones urbanos o marquesinas densas, o marítimas (tanto por encima como por debajo del agua) al tiempo que reconoce con éxito cuándo se produce un atasco y una suplantación de GPS.
En esencia, la IA no solo está haciendo que el ANELLO INS sea más inteligente, sino que está haciendo que nuestras soluciones sean más resistentes, predictivas y listas para la misión para los sistemas autónomos militares modernos que operan en entornos complejos y sin GPS que cambian constantemente.
