Robust positioning systems for efficient C2 - Final report

Rapporten sammanfattar det arbete som genomförts inom projektet Robust positionering för effektiv ledning ur ett tekniskt perspektiv. Forskningen i projektet har fokuserat mot att utvärdera prestanda för olika tekniker i realistiska scenarion. Arbetet har därmed huvudsakligen varit experimentellt baserat, där experimentsystem har utvecklats och därefter utvärderats under så realistiska omständigheter som möjligt. GPS-mottagare är känsliga mot interferenser och avsiktlig störning. Olika metoder för att detektera störningssignaler, innan mottagaren påverkas negativt av dessa, har utvärderats. Olika prestandamått har även undersökts i syfte att erhålla förbättrade osäkerhetsestimat av GPS-mottagarens positionsnoggrannhet i urbana miljöer. Realiserbarhetsanalyser har genomförts rörande möjligheten att införa s.k. assisted- GPS även i militära system. När felet från en GPS-mottagare är större än vad som acceptabelt så bör en GPSmottagare varna för detta. Standardavvikelsen av latitud och longitud som erhålls i standardmeddelandet från kan ge bra estimat av positionsfelet under såväl bra som riktigt dåliga förhållanden. I situationer med kraftig flervägsutbredning, såsom nära byggnader, så är det däremot svårt att tillförlitligt estimera positionsfelet. Det går i många fall att detektera GPS-interferenser innan de påverkar mottagaren. Energidetektion är en konceptuellt enkel detektor som ger goda resultat. Detektorer som baseras på signal-till-brus förhållandet för de olika satelliterna är olämpliga i mobila urbana scenarion eftersom de inte kan särskilja mellan en ökning av interferensoch brusnivån eller minskning av GPS-signalernas energi. Befintliga soldatpositioneringssystem kan inte tillförlitligt estimera vilket våningsplan eller motsvarande vilket rum en soldat befinner sig i. Även om fotmonterade tröghetsnavigeringssystem är betydligt robustare och noggrannare så förväntas de inte ge önskad noggrannhet under längre inomhusoperationer. Ytterligare stöttande sensorer är nödvändiga för att kunna medge ett positionsfel som understiger tre meter efter 30 minuter inomhus, i realistiska situationer. Positionsnoggrannheten kan förbättras genom att införa kooperativ lokalisering, men det är då kritiskt att de olika delsystemens osäkerheter kan estimeras på ett tillförlitligt sätt. Signalstyrkemätningar på multipla frekvenser kan vara användbara i ett multisensorsystem, exempelvis genom att de medger möjligheten till lopslutning då soldaten återkommer till tidigare besökta platser. Genom att integrera kamerabaserade med fotmonterade positioneringssystem kan robustheten och noggrannheten förbättras avsevärt. Förmågan att generera 2D och 3D kartor i okända miljöer är dessutom en intressant ny förmåga som ett kamerabaserat system kan medge.