Αυτόνομη ναυτιλία μη επανδρωμένων αεροχημάτων UAV με συνολική σηματοδοσία εκ των παγκοσμίων δορυφορικών συστημάτων GNSS

Abstract

Η παρούσα εργασία εξετάζει τη σημαντική συμβολή των Παγκόσμιων Δορυφορικών Συστημάτων Πλοήγησης - Global Navigation Satellite Systems (GNSS) και τη χρήση τους στα Μη Επανδρωμένα Εναέρια Οχήματα - Unmanned Aerial Vehicles - (UAVs). Ξεκινώντας από το πρώτο κεφάλαιο, αναλύονται με απλό και κατανοητό τρόπο οι βασικές αρχές λειτουργίας των GNSS, όπως η τριγωνομετρία και η χρονομέτρηση, που μας επιτρέπουν να καθορίζουμε τη θέση και το χρόνο με υψηλή ακρίβεια. Παράλληλα, παρουσιάζονται οι μέθοδοι που βελτιώνουν την ακρίβεια, αντιμετωπίζοντας τις προκλήσεις που προκύπτουν από τις ατμοσφαιρικές διαταραχές και τις ανακλάσεις του σήματος. Στη συνέχεια στο δεύτερο κεφάλαιο, επικεντρωνόμαστε στα UAVs και στο πώς η ενσωμάτωση των GNSS τους επιτρέπει να πετούν αυτόνομα, με σταθερότητα και ακρίβεια σε πραγματικό χρόνο. Δίνονται εξηγήσεις για τις διάφορες συχνότητες που χρησιμοποιούνται ώστε να αυξάνεται η ακρίβεια και η αξιοπιστία των συστημάτων αυτών. Το τρίτο κεφάλαιο ασχολείται με τις πρακτικές εφαρμογές των UAVs που χρησιμοποιούν GNSS, σε τομείς όπως η χαρτογράφηση, οι κατασκευές, καθώς και οι επιχειρήσεις έρευνας και διάσωσης. Μέσα από παραδείγματα πραγματικών αποστολών, αναδεικνύεται πώς η τεχνολογία αυτή έχει βοηθήσει στον έγκαιρο εντοπισμό επιζώντων και στην καλύτερη διαχείριση καταστάσεων έκτακτης ανάγκης. Επιπροσθέτως, στο τέταρτο κεφάλαιο, εξετάζονται οι προκλήσεις που συνδέονται με τη χρήση των GNSS, όπως οι παρεμβολές στο σήμα (jamming) και το spoofing, καθώς και οι τεχνικές αντιμετώπισής τους. Συζητούνται επίσης, οι προκλήσεις που δημιουργούνται από ατμοσφαιρικά φαινόμενα και οι τεχνολογικές λύσεις που εφαρμόζονται για να ξεπεραστούν. Τέλος, στο πέμπτο κεφάλαιο, εξετάζονται οι νέες τεχνολογίες και οι μελλοντικές τάσεις στον τομέα των GNSS και των UAVs. Η διαρκής εξέλιξη αυτών των τεχνολογιών υπόσχεται ακόμα μεγαλύτερη ακρίβεια και ανθεκτικότητα, με νέες εφαρμογές να εμφανίζονται σε κρίσιμους τομείς. Συνοψίζοντας, καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι τα UAVs με χρήση GNSS έχουν μετατραπεί σε ένα απαραίτητο εργαλείο για την ακριβή πλοήγηση, τη διαχείριση κρίσιμων υποδομών και την επιτυχή διεξαγωγή αποστολών έρευνας και διάσωσης.