Navegação inercial avançada para veículos autônomos

Os níveis de autonomia dos veículos autônomos são classificados em seis níveis (Nível 0 a Nível 5) pela Society of Automotive Engineers (SAE), definindo a extensão da automação na operação do veículo. Aqui está uma análise:

• Nível 0: Sem Automação – O motorista humano controla totalmente o veículo em todos os momentos, com apenas sistemas passivos, como alertas e avisos.
• Nível 1: Assistência ao Motorista – O veículo pode auxiliar na direção ou na aceleração/desaceleração, mas o motorista humano deve permanecer no controle e monitorar o ambiente (por exemplo, controle de cruzeiro adaptativo).
• Nível 2: Automação Parcial – O veículo pode controlar a direção e a aceleração/desaceleração simultaneamente, mas o motorista deve permanecer engajado e pronto para assumir o controle a qualquer momento (por exemplo, o Autopilot da Tesla, o Super Cruise da GM).
• Nível 3: Automação Condicional – O veículo pode lidar com todos os aspectos da condução em certas condições, mas o motorista humano deve estar pronto para intervir quando solicitado pelo sistema (por exemplo, condução em rodovia). O motorista não precisa monitorar ativamente, mas deve permanecer alerta.
• Nível 4: Alta Automação – O veículo pode executar todas as tarefas de condução de forma autônoma dentro de condições ou ambientes específicos (como áreas urbanas ou rodovias) sem intervenção humana. No entanto, em outros ambientes ou em circunstâncias especiais, um humano pode precisar dirigir.
• Nível 5: Automação Total – O veículo é totalmente autônomo e pode lidar com todas as tarefas de condução em todas as condições sem qualquer intervenção humana. Não há necessidade de um motorista, e o veículo pode operar em qualquer lugar, sob quaisquer condições.

Esses níveis ajudam a definir a evolução da tecnologia de veículos autônomos, desde a assistência básica ao motorista até a autonomia total.

Um odômetro é um instrumento usado para medir a distância percorrida por um veículo. Ele fornece informações importantes sobre o quão longe um veículo percorreu, o que é útil para vários fins, como agendamento de manutenção, cálculos de eficiência de combustível e avaliação do valor de revenda.

Odômetros medem a distância com base no número de rotações das rodas do veículo. Um fator de calibração, baseado no tamanho do pneu, converte as rotações da roda em distância.

Em muitas aplicações de navegação, especialmente em veículos, os dados do odômetro podem ser integrados com os dados do INS para melhorar a precisão geral. Este processo, conhecido como fusão de sensores, combina os pontos fortes de ambos os sistemas.

Jamming e spoofing são dois tipos de interferência que podem afetar significativamente a confiabilidade e a precisão de sistemas de navegação baseados em satélite, como o GNSS.

Jamming refere-se à interrupção intencional de sinais de satélite através da transmissão de sinais de interferência nas mesmas frequências usadas pelos sistemas GNSS. Essa interferência pode sobrecarregar ou abafar os sinais de satélite legítimos, tornando os receptores GNSS incapazes de processar as informações com precisão. O jamming é comumente usado em operações militares para interromper as capacidades de navegação dos adversários, e também pode afetar sistemas civis, levando a falhas de navegação e desafios operacionais.

O spoofing, por outro lado, envolve a transmissão de sinais falsificados que imitam sinais GNSS genuínos. Esses sinais enganosos podem induzir os receptores GNSS a calcular posições ou horários incorretos. O spoofing pode ser usado para desviar ou desinformar sistemas de navegação, potencialmente fazendo com que veículos ou aeronaves saiam do curso ou fornecendo dados de localização falsos. Ao contrário do jamming, que meramente obstrui a recepção do sinal, o spoofing engana ativamente o receptor, apresentando informações falsas como legítimas.

Tanto o jamming quanto o spoofing representam ameaças significativas à integridade dos sistemas dependentes de GNSS, exigindo contramedidas avançadas e tecnologias de navegação resilientes para garantir uma operação confiável em ambientes contestados ou desafiadores.