Drones zijn voor hun navigatie doorgaans afhankelijk van gps. Het systeem zorgt voor een nauwkeurige positiebepaling, stabiele vluchtprestaties en automatische functies zoals Return to Home. Toch is satellietnavigatie niet overal even betrouwbaar. In stedelijke gebieden kunnen hoge gebouwen het signaal verstoren, terwijl GNSS-signalen rond kritieke infrastructuur of in conflictgebieden bewust worden geblokkeerd of vervalst. Daardoor groeit de belangstelling voor alternatieve navigatietechnologieën die zonder gps kunnen functioneren. Met de open-source publicatie van JamBoy krijgt die ontwikkeling een nieuwe impuls.
Positiebepaling zonder satellieten
JamBoy is ontwikkeld als een navigatielaag die een drone ook zonder GNSS-signaal een betrouwbare positie-inschatting kan geven. De software combineert daarvoor meerdere technieken om de locatie van de drone voortdurend te berekenen.
Camerabeelden en sensoren werken samen
Een belangrijk onderdeel van het systeem is optical flow. Via een naar beneden gerichte camera wordt de beweging van de drone ten opzichte van de grond gemeten. Daarnaast vergelijkt de software camerabeelden met vooraf geladen kaarten, zodat de positie regelmatig opnieuw kan worden vastgesteld.
De verzamelde gegevens worden vervolgens gecombineerd met informatie uit de IMU (Inertial Measurement Unit) en een barometrische hoogtemeter. Hiervoor wordt gebruikgemaakt van een Extended Kalman Filter (EKF), een methode die data uit verschillende sensoren samenvoegt tot één nauwkeurige schatting van positie en snelheid.
De berekende positie wordt via MAVLink doorgestuurd naar de vluchtcontroller, alsof deze afkomstig is van een extern positioneringssysteem.
Alternatief voor GNSS wint aan belang
Navigeren zonder gps is geen nieuw concept. Fabrikanten zoals DJI gebruiken al jarenlang vision positioning om drones binnenshuis stabiel te laten vliegen. Daarbij bepalen camera’s en sensoren de beweging ten opzichte van de omgeving, zonder gebruik te maken van satellietsignalen.
Steeds vaker worden dergelijke systemen uitgebreid met technologieën zoals lidar, radar of vooraf opgeslagen kaarten. Daardoor kunnen drones ook autonoom blijven vliegen wanneer GNSS-signalen wegvallen of worden verstoord.
Deze ontwikkeling krijgt wereldwijd steeds meer aandacht doordat gevallen van GNSS-jamming en spoofing toenemen. Voor toepassingen zoals inspecties, zoek- en reddingsoperaties en vluchten in stedelijke gebieden kan een gps-onafhankelijk navigatiesysteem de betrouwbaarheid van drones aanzienlijk vergroten.
Open-source voor onderzoek en innovatie
Ontwikkelaar Kyle Bean benadrukt dat JamBoy uitsluitend bedoeld is als navigatiesoftware en niet is ontworpen als richt- of wapensysteem. Tot nu toe is de software alleen gevalideerd in simulaties met synthetische data en is deze niet gecertificeerd voor operationele vluchten.
Vrij beschikbaar voor verdere ontwikkeling
De broncode is uitgebracht onder de MIT-licentie. Daardoor kunnen onderzoekers, ontwikkelaars en dronefabrikanten de software vrij bestuderen, aanpassen en verder ontwikkelen. Volgens de documentatie draait JamBoy op relatief betaalbare hardware, zoals een Raspberry Pi 5 in combinatie met een global shutter-camera en een Pixhawk-vluchtcontroller.
Bean hoopt dat de open-source publicatie leidt tot nieuwe experimenten en verdere verbeteringen op het gebied van gps-onafhankelijke navigatie voor drones.
Toekomst van drone-navigatie
Hoewel JamBoy nog niet klaar is voor operationeel gebruik, laat het project zien hoe alternatieve navigatietechnieken zich verder ontwikkelen. Door sensoren, camerabeelden en slimme software te combineren, kan de afhankelijkheid van gps in de toekomst verder worden verminderd, wat de inzetbaarheid van drones in uiteenlopende omstandigheden vergroot.
Timo Hogenbosch schrijft voor caribemagazine.nl over actualiteit, politiek, economie, technologie, sport, entertainment en lifestyle. Hij richt zich op duidelijke verslaggeving, betrouwbare informatie en onderwerpen die relevant zijn voor lezers. Met oog voor feiten en context brengt hij nieuws en ontwikkelingen op een toegankelijke manier.
Meer verhalen
Gezichtsherkenning op smartphones blijkt kwetsbaar: dure toestellen soms te ontgrendelen met een foto
Microsoft test Scout: Copilot-agent werkt zelfstandig op de achtergrond
Google blijft Chromecasts toch van beveiligingsupdates voorzien