28 czerwca Dowództwo Logistyczne Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych (Air Force Materiel Command, AFMC) poinformowało, że biuro Air Force Strategic Development Planning & Experimentation Office (SDPE) wspólnie z centrum badawczym Naval Surface Warfare Center (NSWC) marynarki wojennej (US Navy) rozpoczęły testy zasobnika nawigacyjnego AgilePod w ramach koncepcji prowadzenia operacji w środowisku pozbawionym nawigacji satelitarnej GPS-NAVSTAR (Zasobnik celowniczy Litening na C-130H).
Amerykańskie wojska lotnicze wraz z marynarką wojenną rozpoczęły testy zasobnika nawigacyjnego AgilePod w ramach koncepcji prowadzenia operacji w środowisku pozbawionym nawigacji satelitarnej GPS / Zdjęcie: USAF
W ramach I fazy demonstracyjnej inicjatywy PNT (Precision, Navigation and Timing), w kwietniu br. zrealizowano sześć lotów z ośrodka Centennial w Kolorado i bazy lotniczej Holloman w Nowym Meksyku z udziałem lekkiego samolotu testowego Northrop T-38 Talon, który został wyposażony w zasobnik nawigacyjny AgilePod. Na sierpień zaplanowano loty testowe w ramach II fazy, które zrealizuje 586. Eskadra Doświadczalna USAF z bazy lotniczej Edwards w Kalifornii (Chętni na system zakłócania nawigacji satelitarnej Heliotrop).
Jak powiedział mjr Andy Cottle, dyrektor inicjatywy PNT w SDPE, loty testowe miały wykazać słuszność koncepcji opracowanej przez biuro Air Force Futures opartej na otwartej architekturze oprogramowania z istniejącymi technologiami nawigacji bez sygnału GPS, takimi jak nawigacja wizyjna (Vision Navigation, VisNav), nawigacja SoOP (Signals of Opportunity) w paśmie P czy nawigacja oparta o anomalie magnetyczne (magnetic anomaly navigation, MAGNAV). Dodał, że testy wykazały, iż nawigacja oparta o VisNav/SoOP może być wykorzystywana w rekonfigurowalnym zasobniku AgilePod (BAE Systems z usługami wojskowego GPS).
Nawigacja VisNav opiera się na budowie bazy danych cech terenu lub punktów orientacyjnych, które można następnie śledzić za pomocą czujników pokładowych w celu obliczenia położenia, prędkości i pułapu statku powietrznego. Baza danych może zostać rozszerzona o zdjęcia satelitarne i algorytmy przetwarzania obrazu.
Nawigacja SoOP wykorzystuje szeroki zakres emisji o częstotliwości radiowej, które swobodnie propagują się w powietrzu, takie jak WiFi, sygnały telewizyjne, RFID, sieci komórkowe i inne. Obliczając względną odległość między statkiem powietrznym a źródłami tych sygnałów w stosunku do wstępnego oszacowania pierwotnej pozycji, można określić aktualne położenie własne. Jednak wymaga ona zastosowania wielu anten nadawczo-odbiorczych i wyposażenia do przetwarzania sygnałów radiowych, których źródła występują zwykle tylko w rejonach zaludnionych.
Z kolei nawigacja MAGNAV wykorzystuje wbudowane magnetometry do pomiaru zmian pola magnetycznego Ziemi podczas trasy przelotu. Odczyty te można porównać z istniejącymi mapami pola magnetycznego planety, w celu określenia położenia statku powietrznego względem anomalii. Nawigacja ta nie została przetestowana w niedawnych próbach, ale zostanie oceniona pod kątem potencjalnego włączenia jej do przyszłych prób.
Możliwość precyzyjnej nawigacji lotniczej w środowisku, gdzie sygnał GPS jest zakłócany przez przeciwnika albo niedostępny jest kluczową zdolnością jaką chcą uzyskać amerykańskie siły zbrojne w niedalekiej przyszłości. We wniosku budżetowym USAF na rok fiskalny 2022 zażądano kwoty 204,695 mln USD (776,58 mln zł) na inicjatywę PNT, podczas gdy w bieżącym roku uzyskano 78,421 mln USD (297,52 mln zł), a w ubiegłym tylko 56,612 mln USD (214,78 mln zł).
Laboratorium Badawcze Sił Powietrznych AFRL (Air Force Research Laboratory) badało wcześniej możliwość wykorzystania w projekcie PNT technologii zegarów kwantowych, ale nie zostały one uwzględnione w najnowszym komunikacie prasowym AFMC. W przeszłości, tj. w XX wieku, USAF badały możliwość wykorzystania klasycznej astronawigacji, zwanej też gwiezdną (opartej o położenie niektórych ciał niebieskich) w przypadku samolotów zwiadu strategicznego SR-71 Blackbird czy bombowców strategicznych B-2A Spirit.
Opracowany w 2016 zasobnik AgilePod był już wcześniej testowany przez USAF, gdyż dzięki modułowej konstrukcji i architekturze (Blue Guardian Open Adaptable Architecture i Sensor Open System Architecture) oraz możliwości szybkiej integracji na zasadzie plug-and-play, może być wykorzystywany do różnych zadań zwiadu i rozpoznania. Zasobnik składa się z przedziałów o wymiarach 71 i 83 cm (28 i 33 cali) do przenoszenia różnych ładunków. W 2017 ujawniono prace nad mniejszą wersją zasobnika o nazwie Mini AgilePod.
Zasobnik AgilePod był w ramach różnych testów przenoszony pod kadłubami bezzałogowców RQ-4 Global Hawk i MQ-9 Reaper, samolotów rozpoznawczych U-2S Dragon Lady, samolotów zwiadu radioelektronicznego RC-26, lekkich samolotów szturmowo-rozpoznawczych Textron AirLand Scorpion czy nawet leciwych transportowców Douglas DC-3.
Nie tylko USA
Co istotne, nie tylko w USA trwają badania nad nawigacją bez sygnału GPS. 10 marca br. Ministerstwo obrony Izraela poinformowało, że państwowy Dyrektoriat Badań i Rozwoju Obronnego MAFAT (Directorate of Defense Research and Development, DDR&D) wraz ze spółką IAI (Israel Aerospace Industries) zainaugurował działalność Centrum Zaawansowanych Technologii Nawigacyjnych (Advanced Navigation Technology Center), które będzie pracować nad zaawansowanymi czujnikami i żyroskopami, zwiększającymi możliwości nawigacji zliczeniowej (INS).
Warto dodać, że już w 2019 resort obrony tego państwa sugerował, że w przyszłości siły zbrojne i ich uzbrojenie precyzyjne będą działać bez sygnału GPS. Przemysł izraelski już ma osiągnięcia w tej materii: można podać jako przykład chociażby bombę lotniczą Rafael Spice 250, wykorzystującą do nawigacji sztuczną inteligencję i zapisane w pamięci zdjęcia satelitarne (Aero India 2021: Nowy wariant bomby Spice 250).
Wiadomo też, że w Chinach również trwają takie prace. Przykładowo pocisk balistyczny nowej generacji JL-3/JL-2C z rodziny Julong, przeznaczony dla opracowywanych strategicznych okrętów podwodnych o napędzie jądrowym typu 096/09-VI (w kodzie NATO: Tang), w przypadku zakłóceń systemu satelitarnego BeiDou-3, ma wykorzystywać do precyzyjnej nawigacji żyroskop, oparty na technologii światłowodów fotonicznych, nawigację gwiezdną czy telewizyjny system dopasowania obrazu, porównujący fotografie satelitarne zapisane w pamięci pocisku z obrazem rzeczywistym celu (Chiny ukończyły konstelację BeiDou-3, Chiny budują okręt podwodny nowej generacji, Nowy chiński pocisk JL-3).