Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Je kunt ook een cookievrije versie van de website bezoeken met minder functionaliteit. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , reacties: 48, views: 27.698 •

Het Britse BAE Systems heeft een navigatiesysteem voor onbemande vliegtuigen ontwikkeld dat ongevoelig is voor verstoring van het gps-signaal. Het systeem maakt hiervoor gebruik van verschillende soorten, vrij beschikbare radiosignalen.

Het nieuwe drone-navigatiesysteem van BAE Systems heet Navsop, dat staat voor 'Navigation via Signals of Opportunity'. Navsop kan gebruikmaken van signalen afkomstig van gps-satellieten, communicatie van luchtverkeersleidingen, televisie- en radiozenders, wifi-netwerken en mobiele-telefonienetwerken. In een aantal gevallen kunnen ook de signalen van zogeheten 'gps-jammers' gebruikt worden voor navigatie. Het systeem maakt plaatsbepaling mogelijk tot op enkele meters nauwkeurig.

Door de locatie te bepalen aan de hand van een veelvoud van lokaal beschikbare signalen, is het Navsop-systeem minder kwetsbaar voor blokkering of 'spoofing' van de gps-signalen. Ook kan het systeem gebruikt worden op plaatsen waar gps-ontvangst lastig is, bijvoorbeeld binnen gebouwen. Een ander voordeel is dat er geen nieuwe infrastructuur voor nodig is.

Het systeem kan de plaatsbepaling verder verfijnen door verificatie van eerder opgevangen signalen van onbekende herkomst. De verwachting is dat Navsop met name militaire interesse zal opwekken. Vooral het Amerikaanse leger maakt veelvuldig gebruik van drones om gebieden te verkennen, terwijl het ook drones in een offensieve rol gebruikt.

BAE Systems Navsop navigatie voor drones

Reacties (48)

Dan moet hier toch een massive database voor zijn? Anders kun je het toch niet onderscheiden?
Misschien de database overgenomen van google :P
Het zou zomaar mogelijk zijn dat ze deze database 'on the fly' opbouwen. SLAM heet dat. Als je dan je startpositie weet, kun je aan de hand van de kaart die je tijdens het bewegen opbouwt redelijk accuraat bepalen waar je uiteindelijk bent.

Als ik de site zo bekijk lijken ze dit (deels) ook te doen:
The new system can learn from signals that are initially unidentified to build an ever more accurate and reliable fix on its location.
Daar zit echter wel een groot probleem aan vast: dit vereist dat de bronnen van deze signalen stilstaan, of volgens een voorspelbaar patroon bewegen. Met satellietsignalen is dat nog wel te doen, maar een slimme vijand die een stel WIFI routers op jeeps laadt en ermee in een patroon rondrijdt kan zomaar drones de verkeerde kant op sturen.

[Reactie gewijzigd door FragFrog op 2 juli 2012 14:08]

De drone weet zijn eigen snelheid en richting (lijkt me), dus aan de hand van de verplaatsting tov de sterkte van het signaal kan je bepalen of de bron stilstaat of beweegt, lijkt me. Zodoende kun je de bewegende signalen gewoon negeren.
Betekend niet dat deze nooit verplaatst worden. In het leger heb je mobiele communicatie trucks. Deze staan bijvoorbeeld een X aantal dagen stil en verplaatsen zich daarna, als zo'n drone hiermee navigeert, kan dat knap lastig worden. Hier in Nederland zal dat ding prima werken, maar deze zal vooral in oorlogsgebieden worden ingezet.
Dat is het probleem. Als je exact je eigen snelheid en richting weet, heb je geen externe bronnen nodig om je positie te bepalen - immers, dan is de odometrie alleen al voldoende.

Echter, in praktijk blijkt dat bijna altijd niet zo te zijn. Interne sensoren hebben ruis, je kan niet de windsnelheid 100% accuraat meten, etc. Hoe verder je vliegt, des te groter de onzekerheid in je positie hierdoor wordt. Daarom dus dat veel robots zogenaamde 'landmarks' gebruiken, ijkpunten die vast staan in de omgeving waarmee ze hun positie weer wat zekerder kunnen weten.

Maar wat nu als die ijkpunten een heel klein beetje bewegen? Als je een half uurtje rondvliegt en ze veranderen in dat half uur een tien, vijftien graden van richting merk je dat simpelweg niet, dat valt binnen je eigen meetonzekerheid. En zo kun je uiteindelijk volledig de weg kwijt raken als je niet oppast.

Om dit op te lossen implementeer je zowel een onzekerheid in je eigen positie, als een onzekerheid in je waarnemingen. Een particle filter implementatie (doorgaans Monte Carlo Localization) lost dit op door een bepaalde waarschijnlijkheid toe te kennen aan zowel je waarnemingen ("hoe waarschijnlijk is het dat het signaal inderdaad van links komt?") als de eigen positie ("hoe zeker ben ik van mijn positie?") en deze te combineren. Maar als je model niet klopt (een bewegend landmark heeft bijvoorbeeld een grotere onzekerheid dan je denkt als je aanneemt dat die stilstaat) kun je alsnog verdwalen. Dat maakt positiebepaling zonder "global" systeem als GPS ook zo lastig :)

[Reactie gewijzigd door FragFrog op 2 juli 2012 14:35]

Er zijn natuurlijk heel veel vaste landmarkeringen. Neem een meer, een Bos, Gebouwen, rotsformaties, kustlijnen, rivieren e.d. In combinatie met radio signalen, WIFi enz kan je heel nauwkeurig je plaats bepalen.

Ga maar eens de boesch boesch in. Je zult vrij snel vaste markeringen kunnen herkennen. incombinatie met een kompas uitgaande dat je weet hoe je deze moet gebruiken kan je een heel eind komen zonder GPS.

Hoe denk je anders hoe ze met de WW2 hebben genavigeerd?? Tuurlijk daar ging het vaak fout (menselijk) Maar als de Techniek de waarneming kan overnemen. En zelf kan bepalen aan de hand van satelliet kaarten en omgevingen observatie in combinatie met omgevingen signalen kan je tot op enkele meters nauwkeurig je positie bepalen!! Daarnaast moet je er ook op rekenen dat in bepaalde regio's geen signaal aanwezig van de grond. een grote woestijn, oceaan, WIFi routeren van consumenten en bedrijven kunnen niet waargenomen worden op 10Km Hoogte. je zult dan een hele sterke ontvanger moeten hebben.
Ik weet hoe men tijdens WW2 navigeerde. Ik weet ook hoe vaak het daarbij mis ging; dat bommen soms op woonwijken vielen in plaats van de industriegebieden ernaast, of heel nauwkeurig op de verkeerde stad gedropt werden.

Opmerkelijker nog, vooral de britten waren er goed in om complete dorpen te verduisteren en lampen op te hangen in weilanden om zo vijandige bommenwerpers de verkeerde kant op te laten navigeren. Ouderwets? Tijdens de oorlog in joegoslavie gebruikten de serviers stukken pijp en hete emmers water om met wat hout en timmerwerk objecten te bouwen die op een infraroodcamera er precies uitzagen als een tank.

Je idee is helaas niet nieuw, verre van. Zie mijn opmerking over dat robot localisatie lastig is? Dat is geen lose kreet: wetenschappers zijn hier al tientallen jaren heel hard mee bezig, met gemengd resultaat. Een bos bijvoorbeeld ziet er al heel anders uit als de zon een paar graden verder draait. Een mens kan compenseren voor veranderende schaduwen, maar voor robots is dat heel erg lastig. Idem voor flats: die zien er van de ene kant heel anders uit dan van de andere kant, hoe koppel je die twee aan elkaar? Ow, je hebt accurate satellietbeelden van een omgeving? Gefeliciteerd, het is nu winter, er ligt sneeuw, en je computer snapt er helemaal niets meer van. En dan heb je het nog niet eens over mist, regen, veranderingen in bladerdak, etc, etc.

Laser-hoogtemetingen presteren al wat beter, mits je ongeveer weet waar je bent en je enorm gedetailleerde hoogtekaarten hebt. Amerikanen gebruikten dit voor hun Tomahawk kruisraketten tijdens de eerste golfoorlog (in combinatie met odometrie en optische localisatie tijdens de laatste fase van de vlucht van de raket). Op zich een redelijk systeem, maar het vereist enorm veel data, werkt een stuk minder goed op vlakke grond (zoals een woestijn) en is uiteraard volslagen nutteloos binnenin gebouwen.

En toch wordt er veel onderzoek gedaan naar bijvoorbeeld optische localisatie, evenals naar een dozijn andere methodes. Mooi voorbeeld: een half jaar geleden heb ik zelf onderzocht of je je positie kan bepalen met een smartphone die je op de zon mikt, net als zeilers in vergane eeuwen. Het korte antwoord is: ja dat kan!

Het lange antwoord is dat het kan, mits je een camera hebt met voldoende resolutie, je die ofwel perfect calibreert ofwel een half uur lang perfect stil kan leggen, je een filter toepast om overbelichting te voorkomen, er geen wolken het zicht belemmeren, je vrij uitzicht hebt op de horizon, en je er genoeg aan hebt om je positie tot op ~2 kilometer nauwkeurig te weten (theoretische schatting, de proof of concept die wij schreven had er al moeite mee het juiste land te vinden) :+

Er is domweg nog geen enkel localisatiemethode die perfect werkt. GPS komt aardig in de buurt, maar is vrijwel nutteloos in gebouwen. WiFi zenders gebruiken helpt in gebouwen, maar is ongelovelijk storingsgevoelig: signaalsterkte varieert enorm of je net voor of naast een metalen kast staat, of een deur open staat of dicht is, of je net een extra muur tussen ontvanger en zender hebt, etc. Ik blijf daarom ook wat sceptisch over dit systeem (al moet ik bekennen de details niet bekeken te hebben): hoe exact is de navigatie nu precies binnen in gebouwen?
Je maakt een afweging van de zekerheid van een bepaalde 'bron', checkt deze met (de betrouwbaarheid van) andere beschikbare bronnen. Hieruit maak je indien de betrouwbaarheid hoog genoeg is een combinatie (elimineer je bronnen met een te hoge afwijking t.o.v. andere betrouwbare bronnen) en afhankelijk van de aantal combinaties en de bijbehorende zekerheid, een uiteindelijke (gu)es(s)timate met bijbehorende zekerheidswaarde.

Het kan zijn dat je niet met grote zekerheid vast kunt stellen wat je positie is, zeker als er veel stoor- of 'spoofing' zenders tussen zitten. Maar de combinatie van bronnen zullen er ongetwijfeld voor zorgen dat dit vaker zo is dan met enkel GPS, welke momenteel een 'prime target' is voor opzettelijke verstoring.
lijkt me juist heel verstandig om het op deze manier nu te doen.

Een paar punten.

a) GPS is volledig gecontroleerd door USA, terwijl die compleet bankroet zijn.

Ze hebben 2600 miljard dollar inkomsten, geven 3600-3800 miljard dollar uit en de nieuwe obamacare als die evenveel gaat kosten als NL betaald dan gaat dat voor 310 miljoen amerikanen 2300 miljard dollar kosten.

Dus uitgave: 5000 miljard per jaar, inkomsten 2600 miljard.

Met andere woorden USA kan makkelijk gechanteerd worden zelfs door kleine oliestaatjes.

Europa heeft misschien heel andere plannen, dus dan wil je niet enkel van GPS afhankelijk zijn.

Van die kleine goedkope robotjes, met nadruk op goedkoop is het hebben van mobiele grondstationnen een enorm voordeel. Je verplaatst je truck kort na terugkomst van de robots en dan kan de vijand daar dus GEEN gebruik meer van maken wat in het geheugen van buitgemaakte robots zit (er vallen er altijd in handen van de vijand op een manier dat ze het 100% kunnen uitlezen).

Dus voor robotoorlogsvoering is het werken met enkel en alleen grondstationnen en landmarks een enorm lokaal voordeel dat niet snel tegen je gebruikt kan worden, afgezien dat voor goedkope robotjes het een enorme kostenbesparing is als je gewoon een civiele GPS ontvanger van $1 erin stopt en verder alleen afgaat op landmarks. Kijk wat goedkope sensors zien ook wel waar een rivier loopt of een hoge toren staat cq waar electriciteitskabels lopen. Die landmarks corrigeren in principe je positiebepaling al eenvoudig tot op centimeter nauwkeurigheid, want zo'n toren, huis op een heuvel oid verplaatst zich niet zo snel.

De correctie daarvan is altijd veel nauwkeuriger dan GPS dat kan leveren.

GPS weerkaatst overal, er wordt altijd in USA geklooid met dat systeem en de vijand heeft ook al dingen verzonnen tegen GPS.

Met andere woorden GPS is ondertussen echt niet meer zo noodzakelijk voor robots.
Het is juist belangrijk bij ondersteuning van grondgroepen dat GPS, maar daar praten we nu niet over.

Dus galileo in combinatie met landmarks en mobiele grondstationnen, dat gaat het allemaal veel goedkoper en minder afhankelijk maken van de USA.

Veel interessantere vraag is de prijs van de robots. Goedkoop veel van die dingen hebben is een enorm voordeel. Productieprijs bepaalt wie er gaat winnen.

[Reactie gewijzigd door hardwareaddict op 2 juli 2012 15:08]

Waarom zou je het moeten onderscheiden? Het enige wat je hoeft te doen is bepalen waar het is, wat je kunt doen aan de hand van eerder geijkte punten. Een beetje het idee van een landmeting, eigenlijk.
Wat het object is waar gebruik van wordt gemaakt is dan verder niet zo relevant.

Wat ik me wel afvraag is hoe het ding met niet-stationaire bronnen omgaat. Het lijkt me verdomd lastig je positie te bepalen aan de hand van iets wat niet altijd opdezelfde plek is.
Best handig van BAE, na de "intrusion" van een onbemande drone door de Universiteit van Austin...

http://www.bbc.com/news/technology-18643134
http://blogs.scientificam...a-science-project-anyone/
Dan krijgen we na de Google streetview auto's die wifi netwerken scannen ook overvliegende drones die je wifi komen scannen? Of gaan ze dezelfde database gebruiken?:P

Vraag me af in hoeverre die systeem echt nauwkeurig kan zijn. In Afghanistan e.d. heb je volgens mij veel minder gsm masten en wifi zal ook niet zo gewoon zijn daar. En je met bergen heb je ook geen line of sight met grotere masten.

[Reactie gewijzigd door Mr_gadget op 2 juli 2012 13:54]

ze kunnen nog steeds gps gebruiken he.
nu kunnen ze gewoon meer signalen gebruiken, zodat ze niet meer afhankelijk zijn van gps.
Maw ze kunnen gebruik maken van meerdere signalen, maar als er niets anders is, kunnen ze waarschijnlijk ook alleen mey gps navigeren.
Dat is relatief. Als je in Afghanistan een nauwkeurigheid hebt van 1km (dat vliegt een drone in nog geen 40 seconden) dan ben je al goed op weg. En daar kun je prima fixend transmitters voor gebruiken (denk aan RTV, radarinstallaties enz). Je kunt zelfs opperen dat het in dat soort gebieden makkelijker navigeren is, puur omdat je minder verstoringen hebt. Hier in NL kan een signaal op 90.5 FM wel van 15 verschillende FM zenders af komen (en als je als drone al niet weet waar je bent, dan weet je bij zo'n signaal nog steeds niet waar je bent). In het originele artikel staat dan ook te lezen dat ze met name leunen op middengolf zenders; die hebben een groot bereik en er staan er doorgaans niet zoveel in een bepaald geografisch gebied.
De onderliggende gedachte is dat een verstoring van het GPS signaal (lees: het aanbieden van een fake GPS signaal waardoor de drone verkeerde co÷rdinaten doorkrijgt) er nooit meer toe kan leiden dat een drone in vijandig gebied landt.

[Reactie gewijzigd door Rick2910 op 2 juli 2012 14:07]

Nederland is supersimpel navigeren. Heel veel overheidsgebouwen kunnen namelijk je signaal corrigeren.

Dat wordt ook al door je TomTom en andere apparatuur gebruikt ,want GPS is te onbetrouwbaar, vooral in de steden (weerkaatst te veel). GPS is in steden rond de 150 meter onnauwkeurig (civiele versie). Dus die correcite is enorm belangrijk.

Dat wil zeggen: als je geen gyroscoop hebt, want die is tot op de millimeter of nog beter nauwkeurig ;)

Afghanistan is wel het meest extreem lastigste land ter wereld hoor.

Hoe ga je de logistiek in Afghanistan doen? Nu ook enorme ellende.
Dat klopt niet helemaal volgens mij. Volgens mij heb je het over DGPS, de GPS op een vaste plek (het overheidsgebouw?) vergelijkt zijn positie met de bekende positie. De error hier tussen is wat als correctie wordt doorgegeven.

En een gyroscoop (en versnellingsmeter) is helemaal niet nauwkeurig omdat je de meeting integreert naar positie. En je de fouten per integratiestap dus ook continu optelt.

[Reactie gewijzigd door Mr_gadget op 2 juli 2012 17:47]

ls het goed is, komt er een opt-out mogelijkheid. Ik stel voor: _nodrone
Interessant verhaal! Maar vraag me af hoe ze al die netwerken bij houden. Zullen ze, als we in dit geval even uit gaan van nederland, alle fm frequenties en sterkte van het signaal in kaart hebben gebracht? Mobiele netwerken vind ik daarentegen weer best logisch. er staat niets over dat het ook gebruik maakt van galileo en of de russische variant. Als je het goed wilt doen, zou je hier toch ook gebruik van willen maken? Ondanks dat galileo nog niet operationeel is en de russische minder nauwkeurig. Maar hoe meer verschillende bronnen hoe nauwkeuriger.
Ik gok dat ze vooral bekende signalen gaan gebruiken. De frequentie en lokatie van de toren van de verschillende vliegvelden is goed bekend. Een drone kan dus prima peilen waar Schiphol zich bevindt en dat onderscheiden van Rotterdam, Lelystad, Eelde en Beek. Aan de andere kant maken NATO vliegvelden voor de torens gebruik van dezelfde frequentie, dus zal er voor het bepalen van de lokatie van Woensdrecht of Leeuwarden additionele info nodig zijn.

Hetzelfde geldt voor radiostations, radarstations, GSM masten en dergelijke. Veel zijn heel goed te onderscheiden van soortgelijke bronnen (radio wellicht op basis van RDS gegevens, radarstations op frequentie, GSM masten op cell ID, whatever).

En door elk signaal in principe als onbetrouwbaar te classificeren en de betrouwbaarheid te verhogen als er meer gegevens in dezelfde richting wijzen (torenfrequentie is van Schiphol, GSM nedtwerken wijzen op Schiphol en dat radiostation staat er ook vlakbij, dus zal het Schiphol wel zijn) is de boel vrij lastig te bedonderen. En als GPS het nog doet, dan kun je dat uiteraard ook meenemen... of juist als onbetrouwbaar classificeren als de rest overtuigender is. ;)
Volgens mij is het idee juist kostenbesparing en dat netwerken MOGEN uitvallen :)

Die russische variant wil je niet gebruiken natuurlijk. Die wil je juist verstoren in dat gebied, want de apparatuur van de vijand gebruikt die daar al :)

Overigens voor goede orde: de Soyuz gebruikt dus naast hun eigen variant ook inmarsat :)

Dat zegt toch wel genoeg?

[Reactie gewijzigd door hardwareaddict op 2 juli 2012 15:15]

Je weg vinden door middel van GPS blokkers :P Volgens mij niet hoor, zal wel toegoegt zijn zodat de vijand denkt dat ze die NIET moeten gebruiken, je moet toch echt de lokatie van iets weten wil je daar vanuit gaan navigeren :)
je zou in principe kunnen navigeren op een GPS blokker als je kijkt waar het signaal vandaan komt en niet kijkt naar de data die hij verstuurd.

als een drone langs zo'n jammer vliegt zou hij een soort van 3 punts meting kunnen doen om de bron als flight point te gebruiken.
Maar dan weet je waar je vliegtuig zit ten opzichte van die 3 jammers? Dan moet je zoals ik al zeg toch de plaats weten van die jammers om te weten waar je vliegtuig is...
je navigeert toch niet op grond van jammers.

Voor globale plaatsbepaling zie je de bergen en heuvels. Welnu dat geeft je al meters nauwkeurigheid natuurlijk, want waar een mens snel in de war is, doet een computer dat vet beter.

Dus zoveel meer is er niet nodig voor de robots.

Dan wat eigen bakens die ze op bepaalde variabele frequentie aansturen en dan ben je er al.

Als wat van de bots terug zijn, dan verplaats je gelijk je mobiele steunpunten zodat de vijand ze niet kan gebruiken, laat staan uitschakelen.
Het lijkt mij juist dat een GPS signaal, afkomstig van satelieten, veiliger is tegen verstoring dan signalen die afkomstig zijn van torens. En hoe vaak zal een drone een gebouw binnenvliegen en daar voldoende hebben aan een plaatsbepaling 'op enkele meters nauwkeurig'?


Daarnaast vraag ik me af op welke manier deze signalen gebruikt kunnen worden voor de locatiebepaling, aangezien er geen nauwkeurige timing plaatsvindt.
Het lijkt mij dat dit moet werken met richting en signaalsterkte?


Wel een leuke ontwikkeling natuurlijk, het 'recyclen' van signalen. Wat google ook al deed met de wifi signalen.
Als de locatie van de blokzender bekend is dan heb je natuurlijk weer een markeerpunt binnen een specifiek gebied, combineert dat weer met bv een gsm mast dan word je nauwkeurigheid weer een stukje beter.
signalen van GPS satellieten weerkaatsen overal, dus in steden is je civiele GPS signaal dat op papier 10-15 meter nauwkeurig moet zijn (bij dure gps antenne) maar rond de 150-200 meter nauwkeurig. Die signalen van overheidsgebouwen corrigeren dat tot op de centimeter nauwkeurig.

Dat is niet waar we hier over praten.

Naar ik aanneem bedoelt BAE systems juist positiebepaling op grond van navigatie van het terrein dat de sensoren waarnemen. Zulke sensoren kosten geen drol.

Een militaire GPS is vast niet goedkoop. Robots wil je juist goedkoop houden natuurlijk!
zulke goedkope drones wil je natuurlijk niet zelf besturen. je lanceert er duizenden op Iran bijvoorbeeld. Zoveel mensen heb je niet eens om die dingen te besturen :)

Dus dat gaat volautomatisch allemaal. Volledige zelfstandige robots.

De technologie om ze te bouwen is er nu al een aantal jaar, het is echter nog weinig ingezet.

Predator en dat soort superdure hoogvliegende robots is iets heel anders.

We praten hier over dinky toys die het vuile werk gaan opknappen in de toekomst!
Groter plaatje, aangezien het plaatje in het artikel onleesbaar is:

http://img.hexus.net/v2/lowe/News/General/NAVSOP.jpg

Zou dit trouwens ook een reden kunnen zijn waarom Google al een aardig tijd gegevens over private WIFI-routers verzamelt?

[Reactie gewijzigd door TimMer op 2 juli 2012 14:11]

Eigenlijk wel grappig. Je zou kunnen stellen dat dit een soort verbeterd versie is van het Britse Gee navigatiesysteem uit de tweede wereld oorlog.
Die systemen uit de 2e wereldoorlog konden goed gejammed worden.

De robots van nu hebben alleen een correctie nodig of beter: verificatie van hun positie.
Dan lanceer je er enige duizenden om alles fiks onder handen te nemen bij de vijand.

Set and forget. Aantal van die dingen komen terug, mogelijk zelfs de helft niet van zo'n eerste golf.

Dus dan direct je truck verplaatsen zodat de vijand, die snel die robots gaat hacken om de plaatsbepaling te vinden vanwaar ze gelanceerd zijn, niet weet waar te zoeken.

Een infraroodcamera is spotgoedkoop geworden. Als je robotl laag vliegt bij wijze van spreken kun je al op grond van visuele herkenning al globaal berekenen waar hij ongeveer zou moeten wezen.

Dus heel klein zetje maar nodig voor exacte plaatsbepaling.
Oboe was het eerste waar ik aan dacht. Gee was toch de voorloper?
Leuk, want net is gebleken dat het huidige systeem nogal makkelijk gehakt kan worden: http://nakedsecurity.soph...-hackedwith-1000-spoofer/

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.