Overordnede kursusmål
Nøjagtig og pålidelig positionering bliver i stigende grad vigtig
indenfor navigation af biler, droner og autonome systemer. Globale
satellitbaserede positioneringssystemer spiller en vigtig rolle i
sikringen af dette.
Kurset sigter mod at give et grundigt kendskab til globale
navigations-satellitsystemer, deres funktioner og til beregning af
nøjagtige positioner. Desuden giver kurset de studerende et godt
kendskab til de matematiske modeller, der ligger til grund for både
kode- og fasebaseret positionsbestemmelse med GNSS (GPS, Galileo
eller Glonass), samt integrering af andre navigationsdata.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- forklare komponenterne i GNSS-satellitsystemerne og
navigationssignalernes strukture,
- beregne og evaluere elevation og azimut for
satellitpositioner
- forklare komponenterne i GNSS-modtagere og principperne i kode-
hhv bærebølge-fase-tracking,
- analysere GNSS-signaler fra en eller flere frekvenser med
f.eks. C/N0-beregning vha sofware-modtager
- Implementere ikke-lineær, vægtet mindste kvadraters
regressionsanalyse til satellitpositionsbestemmelse
(udjævning)
- Vurdere positioners kvalitet ved hjælp af "Dilution of
Precision" (DOP).
- Analysere fejlkilder i GNSS som iono- og troposfære,
multi-path, diffraktion og ur-stabilitet,
- Anvende data fra RINEX-filer til beregne positioner og
hastigheder,
- Forklare metoder til filtrering af GNSS data,
- Beskrive andre teknologier til navigation og deres integration
med GNSS, samt at
- Vurderer fordele og ulemper i positionering af høj præcision
med RTK hhv PPP.
Kursusindhold
Kursets udgangspunkt er, at de nødvendige forudsætninger for
udvikling af de anvendte metoder til processering af GNSS data
indenfor positionering og navigation.
Gennem kursets øvelser implementeres en række rutiner og modeller,
der ofte anvendes i praksis. Forelæsningerne gennemgår
positioneringsteorien, og de bygges op, så de understøtter
øvelserne.
Der arbejdes med følgende elementer: Bestemmelse af positioner fra
pseudo-afstande og fasedata, modellering af urfejl og atmosfærisk
påvirkning, bestemmelse af DOP-værdier, transformation af
positioner og kovarianser. Endvidere gennemgås eksempler på brugen
af Kalman filtrering til GNSS-positionering og udfordringer ved
løsning af ambiguities ved fase observationer diskuteres.
Øvelserne udføres i Matlab.
Bemærkninger
Kurset omhandler ikke GNSS-hardware. Kurset indeholder ikke
praktisk dataindsamling.
Sidst opdateret
15. januar, 2021
