Défi: Positionnement, navigation et synchronisation résilients, non fondés sur le système mondial de localisation (GPS)

Énoncé du défi

Le ministère de la Défense nationale (MDN) cherche des solutions non fondées sur le GPS pour le positionnement, la navigation et la synchronisation (PNS). Le MDN vise principalement à fournir au personnel militaire un positionnement 3D fluide et continu et une cartographie ad hoc de l’environnement en cas de conditions GPS dégradées ou impossibles. Le personnel militaire doit être en mesure de passer depuis des environnements ouverts à des canyons urbains et d’opérer depuis la rue, jusqu’à l’intérieur des bâtiments ou en milieu souterrain sans interruption de ses capacités de localisation et de navigation.

On est donc intéressés par des concepts et des systèmes qui exploitent les récentes avancées rapides dans les technologies PNS pertinentes comme les détecteurs, les algorithmes, les procédures tactiques et les concepts d’intégration, nouveaux ou avancés, permettant un système PNS extrêmement précis.

Cet appel pour développer de nouvelles capacités en matière de PNS, non axées sur la technologie satellite et qui répondent aux exigences et contraintes particulières, est essentiel au développement de systèmes conventionnels et autonomes qui requièrent un système PNS.

Contexte

Le système GPS est omniprésent dans le champ de bataille moderne. Cependant, les opérations amènent souvent le personnel militaire dans des environnements urbains, intérieurs, souterrains ou autres environnements difficiles qui nuisent à l’efficacité du matériel GPS. Ainsi, afin de répondre au besoin de fournir des localisations précises dans des environnements où le système GPS n'est pas effectif, il convient de développer de nouveaux systèmes et de nouvelles techniques. Les réductions des coûts, de la taille, du poids et de la consommation d’énergie rendues possibles grâce aux avancées rapides des technologies modernes et des algorithmes dans un système de navigation intégré offrent d’importantes possibilités d’innovation.

Résultats et considérations

Le résultat escompté de cet effort est d’obtenir une capacité de pouvoir mener des opérations sans système GPS (ou toute autre navigation satellite) pendant au moins une heure, avec une erreur de navigation inférieure à 30 mètres et une erreur de synchronisation inférieure à une microseconde en utilisant du matériel facilement transportable par le personnel militaire. L’objectif ultime consiste à obtenir des performances semblables à celles du système GPS (précision à 10 mètres près) sans système GPS, de manière illimitée.

Les solutions proposées doivent notamment répondre à des contraintes de taille, poids, consommation énergétique, performance et coûts. Ces contraintes sont fondées sur les limites de poids à porter et sur la consommation d’énergie. Le système doit fonctionner partout au monde, dans toutes les conditions météorologiques et sur tous les terrains (c.-à-d. dans un terrain plat au souterrain). Le système ne doit aucunement dépendre de localisations ou caractéristiques provenant d’études ou de cartographies préalables sauf lors de l’initialisation du système à un emplacement fiable. La solution doit permettre un transfert du contexte sans problème (p. ex. d’un environnement aérien à un environnement souterrain) sans intervention de l’opérateur. Toutes les communications avec des systèmes ou des détecteurs extérieurs doivent être sécurisés.