R.E.News future Technology-Celestial Navigating could Revolutionise UAV Drone Technology

31/12/24-FR-English-NL-footer

La navigation céleste pourrait révolutionner la technologie des drones sans pilote

Image- University of South Australia (UniSA)

L'évolution constante de la technologie des drones repousse les limites, avec une nouvelle avancée qui pourrait réécrire les règles de la navigation des véhicules aériens sans pilote (UAV).

Alors que les inquiétudes concernant le brouillage GPS dans la guerre des drones se multiplient, des chercheurs de l'Université d'Australie du Sud (UniSA) ont dévoilé un système de navigation de pointe qui abandonne complètement le GPS au profit des étoiles. Cette technologie de navigation céleste offre une solution robuste, légère et abordable, se positionnant comme un élément révolutionnaire dans la défense, la surveillance de l'environnement et au-delà.

Pendant des années, le GPS (Global Positioning System) a été l'épine dorsale de la navigation des drones. Cependant, sa dépendance aux signaux satellites le rend vulnérable au brouillage ou à l'usurpation d'identité, en particulier dans les environnements à enjeux élevés comme les zones de guerre ou les endroits éloignés. Cette vulnérabilité a poussé les chercheurs à chercher des alternatives pour garantir que les drones puissent fonctionner de manière fiable, même lorsque le GPS est compromis.

Dans la guerre moderne, le déni de GPS est devenu un outil puissant. Les attaques de brouillage peuvent laisser les drones bloqués, incapables de localiser leur position ou d’accomplir des missions critiques. Les enjeux sont élevés et le besoin d’une méthode de navigation résiliente n’a jamais été aussi pressant.
Présentation de la navigation par étoiles : la simplicité rencontre l’innovation

L’équipe de recherche de l’UniSA, dirigée par le Dr Samuel Teague et le professeur Javaan Chahl, a relevé le défi avec une approche novatrice. En combinant la navigation céleste avec une technologie basée sur la vision, ils ont développé un système de navigation qui utilise les données visuelles des étoiles pour guider les drones. Cette méthode repose sur un algorithme qui traite la lumière des étoiles via le système de pilotage automatique du drone, permettant un positionnement précis sans avoir besoin des signaux satellites traditionnels.

Contrairement aux systèmes de suivi des étoiles encombrants et complexes du passé, cette innovation est compacte et abordable. Comme l’explique le Dr Teague : « Contrairement aux systèmes de navigation par étoiles traditionnels, qui sont souvent complexes, lourds et coûteux, notre système est plus simple, plus léger et ne nécessite pas de matériel de stabilisation, ce qui le rend adapté aux drones plus petits. »

Les tests du système sur un drone à voilure fixe ont produit des résultats impressionnants, atteignant une précision de positionnement à quatre kilomètres près. Il s’agit d’un exploit remarquable compte tenu du coût et de la simplicité du système.
Principaux avantages de la navigation céleste

L’intérêt de ce système basé sur les étoiles réside dans son côté pratique. Construit avec des composants disponibles dans le commerce, il offre de nombreux avantages :

Navigation non émissive : la navigation céleste passive n’émet pas de signaux, ce qui rend les drones pratiquement indétectables. Cet avantage de furtivité est essentiel dans les applications militaires.

Léger et abordable : conçu avec un minimum de matériel, le système est nettement plus léger et moins cher que les alternatives traditionnelles.

Résilient au brouillage GPS : en contournant entièrement le GPS, les drones utilisant cette technologie sont immunisés contre le brouillage, ce qui les rend idéaux pour les environnements sans GPS.

Le professeur Chahl, chercheur principal, souligne les nombreuses applications de cette technologie : « Le déni du GNSS est un défi croissant, et nos recherches comblent cette lacune. Nous avons développé une méthode de navigation résiliente, indépendante des signaux externes et réalisable avec des composants peu coûteux et facilement accessibles. » Défense et au-delà : des applications en expansion

Si la défense est le principal bénéficiaire de cette avancée, les applications potentielles s’étendent bien au-delà du champ de bataille. La surveillance de l’environnement, en particulier dans les zones reculées ou inexplorées, a beaucoup à gagner. Imaginez des drones surveillant l’Arctique, surveillant des espèces en voie de disparition ou menant des études océanographiques à longue distance sans risque de perte de signal.

Le professeur Chahl précise : « Par exemple, dans la surveillance de l’environnement dans des endroits éloignés ou dans des missions de surveillance de longue durée où le GPS peut être indisponible ou compromis, cette technologie offre une nouvelle capacité précieuse. »

La combinaison de l’abordabilité, de la simplicité et de la résilience rend ce système adaptable à une variété d’industries. Des drones commerciaux aux drones de défense avancés, son potentiel de transformation des opérations est indéniable.
Un pas vers l’excellence autonome

Le développement de ce système de navigation céleste fait partie du programme de recherche plus vaste de l’UniSA sur les technologies de drones autonomes. Soutenu par le programme de bourses du Commonwealth et le programme de formation à la recherche du gouvernement australien, ce projet souligne l’engagement de l’université à stimuler l’innovation dans les applications de défense et civiles.

En intégrant des repères célestes passifs à des systèmes basés sur la vision, l’approche d’UniSA remet en question les paradigmes de navigation conventionnels. Il s’agit d’une avancée audacieuse, qui tire parti d’une technologie de pointe pour relever l’un des défis les plus urgents de la navigation par drone.
Un avenir prometteur pour la navigation stellaire

Alors que les drones continuent de remodeler les industries et de redéfinir les possibilités, le besoin de systèmes de navigation résilients et polyvalents ne fera que croître. L’innovation d’UniSA en matière de navigation céleste témoigne du pouvoir de la résolution créative des problèmes et des progrès technologiques. En se tournant vers les étoiles, les chercheurs ont éclairé une nouvelle voie vers l’avenir, celle où les drones peuvent naviguer en toute confiance, même lorsque le GPS est hors de portée.

Qu’il s’agisse d’améliorer les capacités de défense, de surveiller des écosystèmes fragiles ou de permettre des missions de longue durée, ce système de navigation basé sur les étoiles promet un avenir plus brillant et plus sûr pour la technologie des drones.
NJC.© Info University of South Australia (UniSA)

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31/12/24-English

Celestial Navigating could Revolutionise UAV Drone Technology

Image- University of South Australia (UniSA)

The constant evolution of drone technology is pushing boundaries, with a new breakthrough that could rewrite the rules of uncrewed aerial vehicle (UAV) navigation.

Amid rising concerns over GPS jamming in drone warfare, researchers from the University of South Australia (UniSA) have unveiled a cutting-edge navigation system that ditches GPS entirely in favour of the stars. This celestial navigation technology offers a robust, lightweight, and affordable solution, positioning itself as a game-changer in defence, environmental monitoring, and beyond.

For years, GPS (Global Positioning System) has been the backbone of drone navigation. However, its reliance on satellite signals makes it susceptible to jamming or spoofing, particularly in high-stakes environments like warfare zones or remote locations. This vulnerability has left researchers scrambling for alternatives to ensure drones can operate reliably, even when GPS is compromised.

In modern warfare, GPS denial has become a powerful tool. Jamming attacks can leave UAVs stranded, unable to locate their position or complete critical missions. The stakes are high, and the need for a resilient navigation method has never been more pressing.
Introducing Star-Based Navigation: Simplicity Meets Innovation

UniSA’s research team, led by Dr Samuel Teague and Professor Javaan Chahl, has stepped up to the challenge with a novel approach. By combining celestial navigation with vision-based technology, they’ve developed a navigation system that uses visual data from stars to guide drones. This method relies on an algorithm that processes starlight through the drone’s autopilot system, enabling accurate positioning without the need for traditional satellite signals.

Unlike bulky and complex star-tracking systems of the past, this innovation is compact and affordable. As Dr Teague explains: “Unlike traditional star-based navigation systems, which are often complex, heavy and costly, our system is simpler, lighter and does not need stabilisation hardware, making it suitable for smaller drones.”

Testing the system on a fixed-wing drone produced impressive results, achieving positioning accuracy within four kilometres. This is a remarkable feat considering the system’s cost and simplicity.
Key Advantages of Celestial Navigation

The brilliance of this star-based system lies in its practicality. Built with commercially available components, it offers numerous advantages:

Non-Emissive Navigation: Passive celestial navigation doesn’t emit signals, making drones virtually undetectable. This stealth advantage is critical in military applications.

Lightweight and Affordable: Designed with minimal hardware, the system is significantly lighter and less expensive than traditional alternatives.

Resilient to GPS Jamming: By bypassing GPS entirely, drones using this technology are immune to jamming, making them ideal for GPS-denied environments.

Senior researcher Professor Chahl highlights the wide-ranging applications of this technology: “GNSS denial is an increasing challenge, and our research addresses this gap. We have developed a navigation method that’s resilient, independent of external signals, and achievable with low-cost, easily accessible components.”
Defence and Beyond: Expanding Applications

While defence is the most obvious beneficiary of this breakthrough, the potential applications extend far beyond the battlefield. Environmental monitoring, especially in remote or uncharted areas, stands to gain significantly. Imagine drones surveying the Arctic, monitoring endangered species, or conducting long-range oceanographic studies without the risk of losing signal.

Professor Chahl elaborates: “For instance, in environmental monitoring over remote locations or long-endurance surveillance missions where GPS might be unavailable or compromised, this technology offers a valuable new capability.”

The combination of affordability, simplicity, and resilience makes this system adaptable to a variety of industries. From commercial drones to advanced defence UAVs, its potential to transform operations is undeniable.
A Step Towards Autonomous Excellence

The development of this celestial navigation system forms part of UniSA’s larger research program into autonomous drone technologies. Supported by the Commonwealth Scholarships Program and the Australian Government Research Training Program, this project underscores the university’s commitment to driving innovation in defence and civilian applications.

By integrating passive celestial cues with vision-based systems, UniSA’s approach challenges conventional navigation paradigms. It’s a bold step forward, leveraging cutting-edge technology to address one of UAV navigation’s most pressing challenges.
A Bright Future for Star Navigation

As drones continue to reshape industries and redefine possibilities, the need for resilient, versatile navigation systems will only grow. UniSA’s celestial navigation innovation is a testament to the power of creative problem-solving and technological advancement. By turning to the stars, researchers have illuminated a new path forward—one where drones can navigate confidently, even when GPS is out of reach.

Whether it’s enhancing defence capabilities, monitoring fragile ecosystems, or enabling long-endurance missions, this star-based navigation system promises a brighter, more secure future for UAV technology.
NJC.© Info University of South Australia (UniSA)

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31/12/24-NL

Hemelse navigatie kan UAV-dronetechnologie revolutioneren

Image- University of South Australia (UniSA)

De constante evolutie van dronetechnologie verlegt grenzen, met een nieuwe doorbraak die de regels van onbemande luchtvaartuignavigatie (UAV) zou kunnen herschrijven.

Te midden van toenemende zorgen over GPS-storingen in droneoorlogvoering, hebben onderzoekers van de University of South Australia (UniSA) een geavanceerd navigatiesysteem onthuld dat GPS volledig inruilt voor de sterren. Deze hemelse navigatietechnologie biedt een robuuste, lichtgewicht en betaalbare oplossing en positioneert zichzelf als een game-changer in defensie, milieumonitoring en meer.

GPS (Global Positioning System) is al jaren de ruggengraat van dronenavigatie. De afhankelijkheid van satellietsignalen maakt het echter vatbaar voor storing of spoofing, met name in omgevingen met hoge inzetten zoals oorlogsgebieden of afgelegen locaties. Deze kwetsbaarheid heeft onderzoekers ertoe aangezet om te zoeken naar alternatieven om ervoor te zorgen dat drones betrouwbaar kunnen werken, zelfs wanneer GPS is gecompromitteerd.

In moderne oorlogvoering is GPS-ontkenning een krachtig hulpmiddel geworden. Jamming-aanvallen kunnen UAV's gestrand achterlaten, waardoor ze hun positie niet kunnen bepalen of kritieke missies niet kunnen voltooien. De inzet is hoog en de behoefte aan een veerkrachtige navigatiemethode is nog nooit zo groot geweest.
Introductie van op sterren gebaseerde navigatie: eenvoud ontmoet innovatie

Het onderzoeksteam van UniSA, onder leiding van Dr. Samuel Teague en Professor Javaan Chahl, is de uitdaging aangegaan met een nieuwe aanpak. Door hemelse navigatie te combineren met op zicht gebaseerde technologie, hebben ze een navigatiesysteem ontwikkeld dat visuele gegevens van sterren gebruikt om drones te begeleiden. Deze methode is gebaseerd op een algoritme dat sterrenlicht verwerkt via het automatische pilootsysteem van de drone, waardoor nauwkeurige positionering mogelijk is zonder de noodzaak van traditionele satellietsignalen.

In tegenstelling tot de omvangrijke en complexe sterrenvolgsystemen van vroeger, is deze innovatie compact en betaalbaar. Zoals Dr. Teague uitlegt: "In tegenstelling tot traditionele op sterren gebaseerde navigatiesystemen, die vaak complex, zwaar en kostbaar zijn, is ons systeem eenvoudiger, lichter en heeft het geen stabilisatiehardware nodig, waardoor het geschikt is voor kleinere drones."

Het testen van het systeem op een drone met vaste vleugels leverde indrukwekkende resultaten op, met een positioneringsnauwkeurigheid binnen vier kilometer. Dit is een opmerkelijke prestatie gezien de kosten en eenvoud van het systeem.
Belangrijkste voordelen van hemelse navigatie

De genialiteit van dit op sterren gebaseerde systeem ligt in de bruikbaarheid ervan. Het is gebouwd met commercieel verkrijgbare componenten en biedt talloze voordelen:

Niet-emissieve navigatie: Passieve hemelse navigatie zendt geen signalen uit, waardoor drones vrijwel onopgemerkt blijven. Dit stealthvoordeel is cruciaal in militaire toepassingen.

Lichtgewicht en betaalbaar: Ontworpen met minimale hardware, is het systeem aanzienlijk lichter en goedkoper dan traditionele alternatieven.

Bestand tegen GPS-storing: Door GPS volledig te omzeilen, zijn drones die deze technologie gebruiken immuun voor storing, waardoor ze ideaal zijn voor omgevingen waar GPS is geblokkeerd.

Senior onderzoeker Professor Chahl benadrukt de brede toepassingsmogelijkheden van deze technologie: "GNSS-ontkenning is een toenemende uitdaging en ons onderzoek pakt deze kloof aan. We hebben een navigatiemethode ontwikkeld die veerkrachtig is, onafhankelijk van externe signalen en haalbaar met goedkope, gemakkelijk toegankelijke componenten.”
Defensie en verder: uitbreiding van toepassingen

Hoewel defensie de meest voor de hand liggende begunstigde is van deze doorbraak, reiken de potentiële toepassingen veel verder dan het slagveld. Milieumonitoring, met name in afgelegen of onbekende gebieden, kan er aanzienlijk op vooruitgaan. Stel je voor dat drones het Noordpoolgebied in kaart brengen, bedreigde diersoorten in de gaten houden of oceanografische studies op lange afstand uitvoeren zonder het risico te lopen het signaal te verliezen.

Professor Chahl legt uit: “Bijvoorbeeld bij milieumonitoring boven afgelegen locaties of langdurige bewakingsmissies waarbij GPS mogelijk niet beschikbaar of aangetast is, biedt deze technologie een waardevolle nieuwe mogelijkheid.”

De combinatie van betaalbaarheid, eenvoud en veerkracht maakt dit systeem aanpasbaar aan verschillende industrieën. Van commerciële drones tot geavanceerde UAV's voor defensie, het potentieel om operaties te transformeren is onmiskenbaar.
Een stap richting autonome excellentie

De ontwikkeling van dit hemelnavigatiesysteem maakt deel uit van het grotere onderzoeksprogramma van UniSA naar autonome dronetechnologieën. Dit project, dat wordt ondersteund door het Commonwealth Scholarships Program en het Australian Government Research Training Program, onderstreept de toewijding van de universiteit om innovatie in defensie- en civiele toepassingen te stimuleren.

Door passieve hemelse signalen te integreren met op zicht gebaseerde systemen, daagt de aanpak van UniSA conventionele navigatieparadigma's uit. Het is een gedurfde stap voorwaarts, waarbij gebruik wordt gemaakt van geavanceerde technologie om een ​​van de meest urgente uitdagingen van UAV-navigatie aan te pakken.
Een stralende toekomst voor sterrennavigatie

Nu drones de industrie blijven hervormen en mogelijkheden opnieuw definiëren, zal de behoefte aan veerkrachtige, veelzijdige navigatiesystemen alleen maar toenemen. De innovatie van UniSA op het gebied van hemelse navigatie is een bewijs van de kracht van creatieve probleemoplossing en technologische vooruitgang. Door zich tot de sterren te wenden, hebben onderzoekers een nieuw pad voorwaarts belicht, een pad waar drones vol vertrouwen kunnen navigeren, zelfs wanneer GPS buiten bereik is.

Of het nu gaat om het verbeteren van de verdedigingscapaciteiten, het monitoren van kwetsbare ecosystemen of het mogelijk maken van langdurige missies, dit op sterren gebaseerde navigatiesysteem belooft een stralendere, veiligere toekomst voor UAV-technologie.
NJC.© Info University of South Australia (UniSA)

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