Le auto cosiddette “volanti” sono già una realtà tecnologica. Affinché si sviluppi una vera e propria mobilità aerea urbana (Urban Aerial Mobility) è necessario risolvere il problema di una navigazione robusta e sicura.
Un sistema di aeromobili automatizzati è probabilmente più facile da istituire rispetto alle auto e ai camion a guida autonoma. e probabilmente accadrà prima. La mobilità aerea urbana avrà molti meno veicoli e molto più spazio per operare. Inoltre, gli ambienti urbani offrono più sfide, come interferenze e multipath, rispetto alle condizioni di cielo aperto.
Sfruttando lo stretto accoppiamento del GNSS con la radionavigazione terrestre e il rilevamento inerziale si può ottenere un PVT (Posizionamento, Velocità e temporizzazione) più solido per i veicoli aerei senza equipaggio, ma saranno necessari ulteriori livelli per UAM autonomi.
Il GNSS, essendo l’unico sistema di posizionamento che offre un’accuratezza a livello di metro assolutamente referenziata con copertura globale, svolgerà senza dubbio un ruolo significativo in questa rivoluzione.
Rafforzando il GNSS con GNSS differenziale, abbinato al rilevamento inerziale a basso costo, si riuscirà ad avere una maggiore robustezza contro il jamming e lo spoofing. Ma una soluzione PVT per mobilità aerea urbana richiede sì un posizionamento preciso al decimetro, ma con un rischio di integrità dell’ordine di 10-7 per un limite di allarme a livello di contatore e disponibilità con diversi 9 in più rispetto al 99,9%.
Figura 1 (Diagramma da Rif. 2.)
La tecnica proposta è vista come una parte di un concetto di soluzione di navigazione completa chiamato navigazione a strati profondi, in cui i sistemi di navigazione sinergici ma indipendenti sono stratificati per aumentare la precisione e la robustezza (Figura 1).
Al centro della navigazione a strati profondi c’è la navigazione inerziale ridondante, che è praticamente impermeabile alle interferenze a radiofrequenza (RF), alle condizioni meteorologiche avverse, al blocco del segnale e all’ambiguità dei dati. Lo strato più esterno è una variante specializzata del GNSS differenziale, inerzialmente assistito. Ciononostante questa soluzione non può tollerare interruzioni GNSS prolungate.
Sarebbe necessaria una fonte secondaria di PVT assoluto per limitare la crescita degli errori di posizione.
Riferimenti:
2. https://insidegnss.com/robust-navigation-for-urban-air-mobility/
(L’immagine in evidenza è una Immagine: Shutterstock )
