Modern askeri insansız hava araçları (İHA), görevlerini yerine getirirken çoğunlukla GPS veya diğer Küresel Uydu Seyrüsefer Sistemlerinden (GNSS) yararlanır. Ancak günümüz savaş alanlarında GPS sinyali her zaman güvenilir değildir. Elektronik harp sistemleri tarafından gerçekleştirilen GPS karıştırma (Jamming) ve GPS yanıltma (Spoofing) saldırıları, uydu sinyallerinin zayıflamasına veya tamamen kullanılamaz hâle gelmesine neden olabilir.
Peki GPS tamamen devre dışı kaldığında bir askeri İHA uçmaya devam edebilir mi?
GPS kesildiğinde ilk devreye giren Ataletsel Seyrüsefer Sistemi'dir (INS). INS, dışarıdan sinyal almadan İHA'nın kendi hareketini takip eder. Bunun için jiroskop ve ivmeölçerlerden oluşan Ataletsel Ölçüm Birimi (IMU) kullanılır.
IMU dönüşü, ivmeyi ve yönelim değişikliklerini sürekli ölçer. Uçuş bilgisayarı bu verilerden konumu tahmin eder; ancak küçük ölçüm hataları zamanla biriktiği için INS tek başına uzun süre hassas kalamaz.
Modern bir İHA yalnızca tek sensöre güvenmez. IMU, kamera, radar, barometrik irtifa ve varsa kalan uydu verileri birlikte değerlendirilir. Bu işleme sensör füzyonu denir.
Kalman filtresi gibi kestirim algoritmaları her sensörün hata payını hesaba katar. INS hızlı fakat zamanla sürüklenirken kamera veya radar çevreye göre düzeltme sağlar; böylece bir sistemin zayıflığı diğerinin verisiyle dengelenir.
Kameralar navigasyon sensörü olarak da kullanılabilir. Görsel odometri, ardışık karelerdeki ortak noktaları izleyerek İHA'nın hangi yönde ve ne kadar ilerlediğini hesaplar.
SLAM ise araç hareket ederken çevrenin haritasını çıkarır ve aynı harita içinde konumunu belirler. Bu yöntemler şehir, vadi ve kapalı alanlarda değerlidir; ancak ışık, hava koşulları ve işlemci gücünden etkilendikleri için başka sensörlerle desteklenir.
İHA, gördüğü dağ, yol, kıyı çizgisi veya yapıları önceden yüklenmiş haritalarla karşılaştırarak konum hatasını düzeltebilir. Radar karanlıkta ve bazı olumsuz hava koşullarında çalışırken LiDAR çevrenin hassas üç boyutlu modelini oluşturabilir.
Bu sistemler ağırlık, enerji tüketimi, maliyet ve işlem yükü getirir. Bu nedenle kullanılacak sensör paketi İHA'nın büyüklüğüne ve görev şartlarına göre belirlenir.
Yapay zekâ destekli sistemler sensör verilerindeki olağan dışı değişimleri fark ederek GPS'in karıştırıldığını veya yanıltıldığını belirlemeye yardımcı olabilir. Güvenilir olmayan kaynağın etkisi azaltılır ve navigasyon diğer sensörlerle sürdürülür.
Amaç GPS'i tamamen terk etmek değil, tek bir sisteme bağımlılığı azaltmaktır. Dayanıklı uçuş; INS, görüntü, radar, arazi verisi ve kestirim algoritmalarının görev koşullarına göre birlikte çalışmasıyla sağlanır.
GPS, modern askeri İHA'lar için hâlâ kritik bir navigasyon aracıdır. Ancak artık tek çözüm değildir. Günümüz platformları; INS, sensör füzyonu, görüntü tabanlı navigasyon, Görsel Odometri, SLAM, radar, LiDAR ve yapay zekâ destekli algoritmaları birlikte kullanarak GPS'in bulunmadığı ortamlarda da görev yapabilecek şekilde geliştirilmektedir.
Elektronik harp teknolojilerinin hızla geliştiği günümüzde, Geleceğin askeri İHA'ları, yalnızca GPS kullanan platformlar değil; GPS olmadan da görevini sürdürebilen otonom sistemler olacaktır.