Alternativní systémy přístrojového přistání na letounech Gripen
V únoru letošního roku prošla celá flotila českých Gripenů další modernizací, při které získala v současnosti nejnovější edici palubního software MS20. Ačkoliv šlo svým rozsahem spíše o menší upgrade, který se točil především okolo instalace nové navigační jednotky EGI, jeho součástí bylo i aktivování poměrně unikátní funkce, umožňující přistání bez jakékoliv pomoci pozemních prostředků radiotechnického zabezpečení. Tuto funkci označuje švédský výrobce jako tzv. navigační přistání (NAV Landing) a českým Gripenům dala možnost alternativního přístrojového přiblížení na přistání bez nutnosti používat tradiční systém ILS ještě před jejich nasazením v sedmé zahraniční misi enhanced Air Policing 2022 (eAP) v Litvě.
Schopnost přesné navigace je v nejmodernějších bojových letounech naprosto základním prvkem jejich fungování na současném bojišti a přesné určení své polohy za všech meteorologických podmínek je tak naprosto klíčové. Až donedávna byla navigace zajišťována především palubními inerciálními navigačními jednotkami, které v celém procesu doplňují různé pozemní navigační systémy, jako nesměrové radiomajáky NDB, všesměrové radiomajáky VOR, vojenské radiové navigační systémy TACAN či zařízení pro měření šikmé vzdálenosti DME. V první generaci Gripenů byla navigace zajišťována především klasickým palubním inerciálním systémem INS (Inertial Navigation System) typu H-423 od společnosti Honeywell, který využívá laserové gyroskopy. Problém inerciální navigace je obecně v tom, že v průběhu letu dochází vlivem tzv. driftu k navigačním nepřesnostem a tato chyba se s přibývajícím časem letu značně zvětšuje. Proto se v současné době instalují pokročilejší duální systémy, založené na kombinaci typické inerciální navigace INS a satelitního přijímače GPS (Global Positioning System), což v případě českých Gripenů znamenalo instalaci úplně nové satelitní a inerciální navigační jednotky H-764 EGI od americké společnosti Honeywell Aerospace.
Dalším navigačním problémem, který řeší vojenská letectva na celém světě, je přesné přístrojové přiblížení pro přistání za ztížených povětrnostních podmínek. K tomu slouží celá řada systémů pozemního radiotechnického zabezpečení RTZ, které jsou umístěny na letištích a díky kterým jsou moderní bojové letouny schopné bezpečněji přistát i za mnohem horších povětrnostních podmínek, než tomu bývalo v minulosti. V současné době jde o klasické elektronické přístrojové přistávací systémy ILS (Instrument Landing System) různých kategorií, nebo přesné přibližovací radary (PAR), které v nejmodernějších verzích využívají aktivní elektronické skenovací antény (AESA) jak v azimutu, tak v elevaci, což umožňuje provoz bez mechanického pohybu antén. Problém však nastává v situaci, kdy je potřeba přistát na hůře vybavených záložních letištích, nebo když prostředky RTZ z různých příčin nefungují. Právě z těchto důvodů řada států neustále vyvíjí a zdokonaluje různé alternativní systémy, které umožňují bezpečné přistání i bez použití klasických prostředků RTZ a spoléhají se pokud možno pouze na palubní systémy samotného letounu.
Jedním z průkopníků, který dlouhodobě laboruje s alternativními metodami přístrojového přistání na svých letounech, je Švédsko. Právě fungování švédského vojenského letectva neboli Flygvapnetu je doktrinálně spjato s přesunem na záložní letiště a silniční úseky, které pochopitelně nejsou vybavené jakýmkoliv radiotechnickým zabezpečením. Ve většině případů jde o běžné silniční úseky s rozměry minimálně 800 x 16 m, nacházející se většinou v lesních výsecích, kde lze následně ukrýt leteckou techniku. Z těchto důvodů švédské letectvo požadovalo na své letouny implementovat systém, který by umožnil jejich přivedení do přesně definovaného bodu v určité výšce a vzdálenosti od VPD, ze kterého by mohl pilot uskutečnit bezpečné vizuální přistání. Vůbec prvním takovým systémem u švédského letectva byl TILS, neboli Tactical Instrument Landing System.
Prvním bojovým letounem Flygvapnetu, „dizajnovaným“ přímo pro schopnost zvládnout operace z velmi krátkých silničních úseků či záložních letišť, se stal legendární Viggen. Není proto divu, že systém TILS byl implementován primárně na tyto letouny, svou cestu si však našel i na transportní stroje Tp.84 Hercules a letouny včasné výstrahy S.100, u kterých se rovněž počítalo s možností operací ze záložních letišť či silničních úseků. (foto: Försvarsmakten)
Začalo to TILSem, aneb americké technologie ve švédském pojetí
TILS je specializovaný přistávací systém, vyvinutý původně ve Spojených státech, kde jej v různých obměnách využívaly především americké námořní letouny na palubách letadlových lodí pro přistání s potřebnou přesností za špatného počasí. TILS byl švédským Flygvapnetem objednán v roce 1970 od amerického výrobce Cutler/Hammer AIL (Airborne Instrument Lab, nyní Telephonics) a následně používán na letounech Viggen, S.100 a Tp.84 Hercules. V letech 1972-1976 bylo uvedeno do provozu celkově 44 pozemních systémů, přičemž v modernější verzi TILS II byl tento sytém nakonec zaveden i na letounech JAS-39 Gripen.
Systém se skládá z pozemního vysílače, pracujícího v pásmu Ku, a přijímacího bloku s anténou, instalovaného přímo na letecké platformě. Pozemní zařízení se nachází přibližně 30 m od dráhy v místě dosednutí a je dálkově ovládáno z místa řídícího letového provozu. Pozemní terminál vysílá pulsní informace o směru (azimutu) a nadmořské výšce (vertikále) na frekvencích mezi 15,412 – 15,688 GHz prostřednictvím mikrovlnných antén s elektronickým rozmítáním paprsku. Signály z vysílače tvoří naváděcí paprsek, ke kterému lze přijímačem TILS na letounu průběžně měřit vertikální a stranovou odchylku letadla od ideální sestupové osy. Přijímací anténa je na Viggenu instalována před čelním proskleným štítkem a samotné ladění kanálů v přijímači se provádí prostřednictvím malého navigačního pultíku na pravém panelu v kokpitu buď přímo pilotem, nebo automaticky počítačem letadla CK37.
Pro samotné přistání pomocí systému TILS se používá metoda, kdy navigační systém na palubě letounu nejprve přivede pilota do tzv. bodu konečného přiblížení FAF (Final Approach Fix) ve vzdálenosti cca 20 km od nastaveného bodu dosednutí. Navigační systém poskytuje pilotovi veškeré potřebné informace ke správnému nalétnutí do přistávací osy, když letoun prolétne koncovým bodem, od kterého sestupová osa klesá až k prahu dráhy. Zde už je letoun „zachycen“ paprskem TILSu a po uzamčení poskytuje přistávací systém pilotovi veškeré potřebné údaje k přesnému přiblížení na dráhu, které zobrazuje na průhledovém displeji SI (SiktlinjeIndikatorn) v kokpitu Viggenu. TILS se liší od civilního přistávacího systému ILS jednak tím, že využívá výrazně vyšší frekvenční pásmo a jednak tím, že má dva úzké vysílací laloky pro informace o výšce a boční (azimutální) poloze.
V průběhu služby byla na systému TILS provedena řada úprav, přičemž nejrozsáhlejší upgrade se uskutečnil v roce 1990 na vysílači/modulátoru pomocí modifikačních sad, zakoupených v USA. Ve vylepšené verzi TILS II byl nakonec zaveden i na tehdy nejmodernější bojový letoun švédského Flygvapnetu, typ JAS-39 Gripen. V této konfiguraci dokázal zlepšit přesnost přistání na 30 m od prahu dráhy na krátkých silničních úsecích či záložních letištích. Už koncem 90. let však byl systém TILS považován za překonaný a neperspektivní, navíc šlo o poměrně rozměrný a obtížně přepravitelný prostředek, který nebylo úplně jednoduché převézt na požadované silniční úseky či záložní letiště. I z tohoto důvodu nebyl na českých Gripenech tento systém nikdy zaveden a naše letouny mají na rozdíl od švédských strojů instalovánu pouze malou přijímací anténu bílé barvy a obdélníkového tvaru před kabinou, samotný palubní blok terminálu TILS II a ovládací pult v kokpitu však chybí.
Systém TILS se tedy u švédského Flygvapnetu dočkal operačního použití, které však ovlivňoval nedostatečný počet pozemních vysílacích stanic, které nedokázaly pokrýt potřebný počet záložních ploch v rámci uceleného systému BAS 90 a švédské letectvo tak hledalo jinou alternativu.
Ačkoliv byla technologie přesného přístrojového přiblížení TILS v polovině devadesátých let již poměrně překonaná, v mírně modernizované verzi byla nakonec zavedena i na tehdy nejmodernějších Gripenech, se kterými se pochopitelně opět počítalo pro operace ze záložních letišť či silničních úseků v rámci konceptu BAS 90. Na horním snímku je starší verze JAS-39A během pojíždění ke vzletu ze silničního úseku (BANA), zatímco na dolním snímku přistává Gripen A během taktického cvičení na záložním letišti Byholma, které dnes slouží jako skladiště dřeva po bouři Gudrun. (foto: Försvarsmakten)
NILS – ve znamení terénní databáze TERNAV
Mobilní systém TILS samozřejmě zlepšil možnosti přesného přístrojového přistání na záložních letištích či silničních úsecích, jeho největší nevýhodou však byla nutnost dopravit rozměrný pozemní vysílač pokaždé na potřebné místo a zde jej aktivovat a udržet v chodu. Vzhledem k poměrně vysoké ceně tohoto systému a tím pádem malému počtu nakoupených stanic byly operační schopnosti TILSu ve švédském letectvu ovšem značně omezené. Na základě těchto zkušeností s první generací systémů pro přesné přístrojové přiblížení a přistání Flygvapnet požadoval modernější technologii, jež by byla schopna přivést letoun za ztížených povětrnostních podmínek s požadovanou přesností až do stanoveného bodu, a která by zároveň byla zcela autonomní a nezávislá na prostředcích pozemního zabezpečení. Mělo jít tedy o technologii, která by se z větší části spoléhala na palubní systémy a senzory samotného letounu. To nakonec u společnosti Saab AB vyústilo ve vývoj zcela nových technologií, označovaných jako NINS a NILS.
Systém přesného přivedení na přistání NILS (New Integrated Landing System) byl plánován jako součást navigačního systému NINS (New Integrated Navigation System), kombinujícího klasickou inerciální navigaci INS s podrobnou terénní databází, nazývanou TERNAV (Terrain Navigation). Nový systém měl zároveň těžit z navigačních informací, dodávaných aerometrickou centrálou ADC*, radiovýškoměrem RALT (Radio Altimeter) a dalšími podpůrnými navigačními systémy, jako je GPS a DME. Integrovaný navigační systém rozhodně nebyl v době vývoje nějaký nový či převratný koncept, ale tato technologie dospěla teprve okolo roku 2000 do v praxi použitelného stadia. Obdobným příkladem je i terénní databáze TERNAV, kterou švédský Flygvapnet používá již od roku 1995, kdy byla integrována do stíhacího letounu AJS-37 Viggen. Systém využívá rozdílného profilu terénu k odhadu polohy letadla ve třech rozměrech, k čemuž je pochopitelně nutná databáze nadmořské výšky terénu, která se porovnává s měřením z radiovýškoměru a s informacemi o změnách polohy letadla z inerciální navigace.
Zatímco u Viggenu však šlo o relativně jednoduchou funkci, kdy hlavní inerciální navigační systém byl pouze korigován daty TERNAV, u Gripenu mělo jít o mnohem složitější technologii, využívající pokročilé sledovací algoritmy s možností filtrování chybných údajů. Zhruba na přelomu tohoto tisíciletí navíc vývojový tým společnosti Saab věřil, že TERNAV dosáhl výkonnostní úrovně, srovnatelné s vojenským globální polohovým systémem GPS. Oproti družicové GPS má zároveň TERNAV řadu výhod, kdy není náchylný k úmyslnému či neúmyslnému rušení nebo spoofingu, což už je inteligentní forma rušení, díky níž přijímač věří, že je na falešném místě. TERNAV také nabízí lepší vertikální přesnost a vhodně doplňuje technologii GPS, která má zase velmi vysokou přesnost nad vodou a ve vysokých nadmořských výškách. Integrace různých prvků navigačního systému NINS v Gripenu, tedy TERNAV, GPS, ADC a DME, se plánovala pomocí rozšířeného fúzního filtru Kalmanových algoritmů, který dokáže odhadnout chyby nebo závady v jednotlivých senzorech, a tak poskytnout letadlu nejlepší možný navigační výkon za jakékoliv situace. Tento Kalmanův filtr** tedy zajišťuje, že systém NIMS bude vždy znát přesnou polohu letadla a to i při výpadku některého navigačního prvku. Zpracování veškerých dat NINS si zároveň vyžádalo přibližně dvojnásobný výpočetní výkon v procesoru avioniky.
Další, a možná nejdůležitější částí NINS je tzv. hlavní softwarová složka Geografického informačního systému (GIS), která obsahuje digitální databáze profilů terénu, používaná v TERNAV. U Gripenu se na rozdíl od Viggenu počítalo s celkově třemi databázemi s různým typem digitalizovaného obsahu. Datově největší databázi představovala povrchová mapa Švédska. Společnost National Land Survey vyvinula prostorovou mapovou databázi, což byla síť s přesně definovanými body po celém Švédsku, vzdálenými od sebe 50 metrů, přičemž každý bod měl v databázi uloženou svou přesnou nadmořskou výšku. Druhá databáze představovala mapu půdních typů Švédska, která detailně zobrazovala, jaký typ terénu (hustý les, řídký les, pole, vodní plocha atd.) existuje v daných bodech. Tuto databázi připravila rovněž společnost National Land Survey. Třetí databáze, která pocházela přímo od švédského Flygvapnetu, obsahovala všechny překážky vytvořené ve Švédsku, jako jsou stožáry mobilních telefonů, větrné turbíny, vysoké stavby v terénu apod. Geografický systém GIS dekomprimoval v reálném čase veškerá potřebná data a dokázal zpracovat simultánní odečty ve všech třech databázích.
Systém NINS prošel v letech 1998-99 nejprve letovými zkouškami na zkušební platformě cvičného letounu Sk.60 a později byla do testů zapojena i dvojice strojů JAS-39 od švédského úřadu FMV. Už první reálné testy potvrdily značné zpřesnění celé navigace. Zatímco při použití výhradně inerciální navigace mohl být pilot po hodině letu klidně o několik set metrů mimo kurz, s NINS byla přesnost mnohem lepší. Testovací lety ukázaly, že nový systém je chybný pouze o 10 až 30 metrů za stejnou dobu, což bylo zásadní zlepšení během kritických misí. Jedním z cílů vývojových pracovníků Saabu bylo zároveň využití NINS při vývoji úplně nového integrovaného přistávacího systému (NILS) pro Gripen, který by nebyl závislý na žádné pozemní navigační pomůcce. NILS měl využívat konceptu NINS vytvořením sestupové dráhy na základě svých navigačních informací a přesných souřadnic vzletové a přistávací dráhy. Nový systém měl umožnit Gripenům autonomní přistání na jakémkoliv letišti a to i za špatného počasí a měl tak dosahovat schopnosti přistání označované jako CAT 1. To znamená, že pokud pilot uvidí přistávací dráhu z výšky 60 m a ze vzdálenosti 1200 m, dokáže za všech okolností přistát.
Někdy okolo roku 2002 bylo několik nejnovějších sériově vyráběných Gripenů dodáno úřadu FMV za účelem ověření sytému NINS, stejně jako další vylepšení softwaru avioniky. Úřad FMV měl naplánováno asi 80 zkušebních letů, aby ověřil praktickou funkcionalitu NINS a dalších aktualizovaných systémů. Nové aktualizace softwaru si vyžádaly instalaci pěti datových sběrnic MIL-1553, oproti čtyřem v původní konfiguraci. Po skončení celé testovací kampaně se předpokládalo zpětné dovybavení všech Gripenů novým systémem. Švédský Flygvapnet však nikdy celý sytém NINS/NILS nezavedl do operačního používání. O důvodech můžeme jen spekulovat, ale pravděpodobně šlo o limity tehdejší výpočetní techniky v kombinaci s přesností a podrobností digitálních databází, což mohlo ve výsledku způsobovat fatální chyby v navigaci, které jsou u bojového letounu nepřípustné.
Poznámka* Aerometrická centrála, neboli Air Data Computer, slouží ke snímání a komplexnímu zpracování aerometrických a s nimi souvisejících veličin. Jako výstup dává veškeré letové parametry odpovídající těmto veličinám jednak jako údaje na palubních ukazatelích resp. displejích, jednak pro zpracování v dalších letadlových systémech. Základem je převod aerometrických signálů na elektrické číslicové signály, následný výpočet aerometrických veličin a jejich zobrazení po předání hodnot dalším systémům
Poznámka** Kálmánův filtr je algoritmus, který z dat, zatížených nepřesnostmi a šumem, odhaduje neznámé hodnoty proměnných. Využívá k tomu nejen naposledy naměřených dat a model systému, ale také vektor údajů o předchozím stavu systému. Kálmánův filtr je široce používaný pro zpracování signálů, navigaci, robotiku a další úlohy. Nazývá se po matematikovi Rudolfu Kálmánovi, který tuto metodu objevil a rozpracoval.
Švédský Flygvapnet obnovil v roce 2015 výcvik pilotů taktického letectva v operacích ze silničních úseků po několikaleté přestávce „klidu a bezbřehého míru“. Na obou fotografiích je část rozšířeného úseku na vnitrostátní silnici č. 44 mezi Lidköpingem a Grästorpem s typickými rozměry 800 x 16 m, který je švédským letectvem velmi často používán k výcvikovým účelům. (foto: Försvarsmakten)
Plně nazbrojený Gripen od zkušební jednotky TUJAS (Taktisk Utprovning JAS-39) pojíždí na silnici č. 653 nedaleko Väskinde na ostrově Gotland, cvičení Aurora 17. Švédské letectvo obnovilo své výcvikové aktivity a občasnou přítomnost na Gotlandu po bezprecedentní akci ruského letectva z března 2013, kdy formace dvou bombardérů Tu-22M3 za doprovodu čtyř stíhacích Su-27 uskutečnila cvičný noční úder na švédské hlavní město Stockholm, aniž by tomu Flygvapnet byl schopen jakkoliv zabránit. Švédi se domnívali, že jde o běžný let do enklávy Kaliningradu a proto ani nezvedli hotovostní Gripeny. Ruská formace však u Gotlandu náhle změnila kurz a prudce akcelerovala směrem ke švédskému vzdušnému prostoru. V reakci na tuto událost Flygvapnet rozmístil na gotlandském letišti Visby ostrou hotovost s Gripeny a zároveň inicioval urychlení integrace střel Meteor na stroje JAS-39. Další zajímavostí je, že na silničním úseku nedaleko Väskinde v říjnu 2021 přistály švédský Tp.84 a americký MC-130J, jež sem dopravily raketový systém HIMARS. (foto: Försvarsmakten)
„Navigační přistání“ za pomoci GPS
Přestože systémy NINS/NILS nakonec nebyly zavedeny do standardního operačního používání Flygvapnetu, různé technologie vyvinuté během výzkumných prací našly uplatnění v rozvoji dalších systémů, jako je pokročilý TERNAV, AGCAS (Automatic Ground Collision Avoidance System) apod. Pro přesné přiblížení na přistání se nakonec ujala přeci jenom technologicky mnohem jednodušší metoda, označovaná jako tzv. navigační přistání, neboli NAV LANDING. Jde o technologii, opírající se o přesné určení polohy pomocí družicové GPS, přičemž avionický systém Gripenu je schopen pilotovi vygenerovat na průhledovém displeji HUD klasickou sestupovou osu a v podstatě tak vytvoří jakýsi „virtuální ILS“.
Pracoviště pilota letounu JAS-39C Gripen a porovnání grafiky v denním (vlevo) a nočním (vpravo) zobrazení. Zcela vlevo je Flight Data Display (FDD) zobrazující letová a systémová data, uprostřed je Horizontal Situation Display (HSD) neboli tzv. taktický displej, který pomocí fúze dat zobrazuje na digitální mapě různé taktické informace. Vpravo je pak Multi-Sensor Display (MSD) s informacemi z palubního radiolokátoru. (zdroj: Saab AB, www.saab.com)
Navigační přistání pomocí GPS je především ideální alternativou ke klasickému přiblížení po paprsku ILS. Je potřeba si uvědomit, že ne každé letiště disponuje systémem ILS, navíc na českých základnách je umístěn vždy pouze z hlavního směru přistání. Mohou však nastat situace a sám autor je i zažil, kdy například v ose dráhy probíhala intenzivní bouřková činnost, jež znemožnila uchycení do paprsku ILS a letouny musely přistávat z vedlejšího směru v poměrně složitých meteorologických podmínkách. Způsob přístrojového přiblížení na přistání pomocí GPS je pak možné aplikovat na vybraných záložních letištích či silničních úsecích, které nemají absolutně žádné radiotechnické zabezpečení a jsou v mapové databázi Gripenu.
Způsob přivedení a přistání na záložních letištích či silničních úsecích pak probíhá velmi zjednodušeně tak, že pilot na středovém taktickém displeji zobrazí podstránku LDG (Landing), na které vybere konkrétní způsob přiblížení pomocí navigačních prostředků TACAN či DME. Dále zvolí samotný způsob přístrojového přistání, tedy buď pomocí klasického ILS či NAV, a v případě aktivace systému ATCS (Auto Throttle Control System), který u Gripenu udržuje konstantní úhel náběhu AoA (Angle of Attack) automatickou změnou tahu motoru, určí požadovaný úhel náběhu. Je možné si zvolit hodnotu AoA 12° nebo 14°, přičemž 12 stupňů se používá pro běžné přistání na stálých „mírových“ základnách s potřebnou délkou VPD, kdy přistávací rychlost v bodě dosednutí činí zhruba 270 km/h. Hodnota čtrnáct stupňů se používá pro strmější sestupový úhel během přistání na velmi krátkých úsecích a přistávací rychlost v bodě dosednutí činí pouze 235 km/h. Tento způsob dosednutí už připomíná tak trochu řízené pády na letadlovou loď a Gripen je schopen dobrzdit na pouhých 350-400 metrech dráhy. Pochopitelně rychlost v bodě dosednutí či délku dojezdu ovlivňují další důležité faktory, jako aktuální konfigurace letounu, množství zbytkového paliva, síla a směr větru atd.
Infografika na HUD zároveň poskytuje pilotovi veškeré potřebné údaje a navigační symboly pro dosednutí do správného bodu na VPD a na jakékoliv nepřípustné odchylky reaguje zobrazením výstražných symbolů. Po dosednutí na dráhu pilot přesunutím tzv. pomky (páka ovládání motoru) deaktivuje systém ATCS a po položení příďového podvozku automaticky zafunguje tzv. „lift dumping“, kdy se plochy canard sklopí náběžnou hranou dolů na 35°, sloty na náběžné hraně křídla se vysunou na maximální výchylku a elevony se nastaví odtokovou hranou nahoru do polohy pro maximální brzdný účinek. Ve spojení s přední brzděnou podvozkovou nohou právě tyto funkce umožňují Gripenům operace i z extrémně krátkých úseků o délce pouhých 800 m. Podobný výcvik však provádí pouze švédský Flygvapnet a české letectvo jej zatím nerealizuje, i když samozřejmě někteří piloti si krátký dojezd vyzkoušeli a sám autor měl možnost osobně vidět krátké přistání na letišti v Pardubicích, kdy pilot bez problémů dobrzdil a vyjížděl spojkou BRAVO, tedy pouhých 700 metrů od prahu dráhy 27.
Funkce NAV LDG byla na českých Gripenech aktivována v únoru letošního roku během softwarové aktualizace, kterou švédský výrobce v materiálech z roku 2018 označuje jako MS20 Block 2. V podmínkách taktického letectva AČR je bezesporu krokem vpřed, i když i tato technologie má pochopitelně svá slabá místa. Tou zcela zásadní je 100% závislost na signálu GPS a z toho vyplívající veškerá rizika, spojená s příjmem družicového signálu. Nejde ani tak o možné vypnutí či snížení přesnosti ze strany USA, jako spíše o nebezpečí zarušení signálu ze strany Ruska.
Už v průběhu nedávných aliančních cvičení na severu Evropy byly zaznamenány poměrně intenzivní pokusy o zarušení signálu GPS, které bohužel ohrozily především řadu civilních uživatelů. A ačkoliv navigační jednotka EGI v českých Gripenech používá funkci RAIM (Receiver Autonomous Integrity Monitoring), díky čemuž dokáže sledovat a vyhodnocovat integritu přijímaného signálu GPS, právě závislost na GPS a jeho možné ovlivnění rušením je nejslabším článkem řetězu celé funkce NAV LDG. Ostatně, samotná Aliance dala jasné doporučení, aby se letectva NATO nespoléhala na navigační systémy založené na GPS, pokud nejsou vybaveny speciálními čipy SAASM (Selective Availability Anti-Spoofing Module), které zajišťují vyšší přesnost a odolnost proti rušení signálu GPS. I z tohoto důvodu švédský výrobce Saab pokračuje ve vývoji alternativních systémů navigace a pro nejnovější generaci Gripenu E už připravuje další zcela nové technologie.
Navigační přistání pomocí GPS by mělo zlepšit schopnost přístrojového přiblížení na záložní úseky u hlavních švédských základen, které nejsou vybaveny systémem ILS. Na horním snímku přistává švédský Gripen za velmi špatných povětrnostních podmínek na záložní úsek BANA „C“ letecké základny Vidsel na severu Švédska. Na dalších snímcích je zachycena předletová příprava Gripenů na záložních silničních stáních nedaleko základny Vidsel. (foto: Försvarsmakten)
S technologií od MAXARu, další generace teprve ve vývoji
Švédský výrobce zahájil na nejnovější generaci Gripenů zkoušky úplně nové technologie, která má eliminovat případné nedostatky doposud používaných systémů, využívajících k přesnému určení polohy primárně družicovou či inerciální navigaci. Jde zároveň o technologii, která umožní přesnou navigaci i při rušení či úplném výpadku signálu GPS. V současné době jde skutečně o reálnou hrozbu, která může zásadně ovlivnit nasazení letectva a použití přesně naváděné výzbroje v oblastech s rušeným či nedostupným signálem GPS.
Výrobce Saab a společnost Maxar nedávno předvedly řešení tohoto problému pomocí integrace technologie Maxar 3D DATA a P3DR (Precision 3D Registration) do palubního software letounu Gripen E. Navrhované řešení kombinuje vstupy ze stávajícího terénního navigačního systému TERNAV, odometrických snímků v reálném čase z integrované kamery na spodní části trupu a 3D modelu zemského povrchu s mapovými podklady společnosti Maxar Technologies. Výsledné řešení podle výrobce poskytne mnohem větší polohovou přesnost než použití tradičního inerciálního navigačního systému.
V roce 2018 provedly Saab a Maxar letové testy Gripenu s integrovanou kamerou, umístěnou pod trupem, aby posoudily potenciál takového systému. V roce 2020 byly zkoušky rozšířeny o zpracování obrazu v reálném čase na demonstrátoru letounu Gripen E/F 39-7. Testy prováděné ve spolupráci se společností Maxar prokázaly, že celý koncept, ve kterém jsou data z palubních elektrooptických senzorů a geo-referenčních algoritmů porovnávána s aktuální databází 3D modelu povrchu, poskytuje velmi přesné výsledky.
Výrobce předpokládá, že operační schopnosti celého systému, včetně 3D mapování, by bylo možné dosáhnout zhruba do tří až pěti let. Navrhované řešení je podle Saabu rovněž použitelné pro stávající letouny JAS-39C/D Gripen prostřednictvím další softwarové aktualizace a integrace potřebného hardware. U stávajících zákazníků je o podobnou technologii údajně velký zájem a výrobce ji bude patrně v budoucnu nabízet všem uživatelům platformy JAS-39.
Tato technologie zároveň skýtá i rozvoj dalších schopností, které možná v budoucnu dojdou praktického využití. V této souvislosti již výrobce provedl určité studie úplně nové technologie, které se pracovně říká „Autoland“, čili automatické přistání bez nutného zásahu pilota. To je však zatím stále hudba poměrně vzdálené budoucnosti, ovšem za nějakých cca 10-15 let by mohlo jít o běžně používaný systém. Zda se nově vyvíjené systémy švédského Saabu uchytí i v praxi však ukáže až budoucnost.
Autor textu: Aleš Hottmar, czechairforce.com. Článek byl zpracován výhradně z veřejně dostupných zdrojů.
Nová technologie Maxar 3D DATA kombinuje vstupy ze stávajícího terénního navigačního systému TERNAV, odometrických snímků z integrované kamery v letounu a 3D modelu zemského povrchu s mapovými podklady Maxar Technologies. Tato technologie je primárně vyvíjena pro novou generaci Gripen E, výrobce však deklaruje, že půjde implementovat i do straších letounů JAS-39C/D. (foto: Saab AB, www.saab.com)
(úvodní ilustrační foto: prap. Martin Král, 21. zTL Čáslav)
(zdroj: TILS (Tactical Instrument Landing System), https://www.aef.se/Marktele/Notiser/TILS.htm, https://www.aef.se/Avionik/Notiser/TILS_mottagare.htm; článek „NILS Landar“, autoři Leif Andersson a Predrag Pucar; článek „The Gripen’s NATO-ized NINS“, autor Ron Sherman, https://www.aviationtoday.com/2002/10/01/the-gripens-nato-ized-nins/; archiv redakce czechairforce.com; článek „With accurate positioning, we counter the opponent’s use of anti-access/area denial tactics“, https://www.saab.com/newsroom/stories/2021/october/with-accurate-positioning-we-counter-the-opponents-use-of-anti-accessarea-denial-tactics; článek „Maxar 3D Data Integrated Into Swedish Gripen Fighter Jet for GPS-Denied Navigation“, https://blog.maxar.com/earth-intelligence/2021/maxar-3d-data-integrated-into-swedish-gripen-fighter-jet-for-gps-denied-navigation; článek „Saab hones Gripen navigation for GPS-denied operations“, autor Craig Hoyle, https://www.flightglobal.com/defence/saab-hones-gripen-navigation-for-gps-denied-operations/145741.article)
