Odhad polohy stacionárního objektu pomocí globálního navigačního satelitního systému

Jan ŠKACH

Bachelor's thesis

Position estimation of a stationary object using a global navigation satellite system

Abstract:

Tato práce se zabývá odhadem polohy stacionárních objektů pomocí globálního satelitního navigačního systému (GNSS). Úvodní část se zabývá vysvětlením termínu GNSS a popisem problematiky určování polohy. Součástí práce je odvození modelu měření pseudovdáleností důležitého pro samotný odhad. Tento model počítá s různými negativními vlivy působícími na satelitní signál. Za největší z nich může být považován vliv atmosféry složený z negativního působení ionosféry a troposféry. V práci jsou systematicky uvedeny tři metody odhadu (algebraické řešení pro čtyři satelity, Newtonova iterační metoda a Bancroftova algebraické metoda) disponující různými vlastnostmi. Kvalitu odhadu z hlediska konstelace satelitů charakterizují parametry přesnosti DOP, jejichž různé modifikace jsou součástí práce. Závěrečné experimenty zkoumají problematiku odhadu z různých hledisek a porovnávají odvozený matematický model s reálnými daty.

Abstract:

This bachelor thesis details the position estimation of stationary objects using a global navigation satellite system (GNSS). The first section explains the meaning of the term GNSS and describes the problems of position estimation. The thesis contains a deduction of a pseudorange model, which is important for the estimation itself. The pseudorange model includes various negative effects, which impact the satellite signal. Atmospheric effect compound of negative ionospheric and tropospheric activity could be considered the largest negative impact and this issue is thoroughly studied. Throughout the paper, three estimation methods are systematically introduced (Algebraic solution for the four satellites, Newton's iterative method and Bancroft algebraic method), each possessing different characteristics. Estimation quality in terms of a satellite constellation describes dilution of precision parameters whose various modifications are part of the thesis. The final experiments examine the issue of estimation from miscellaneous perspectives, and they compare deducted mathematical model with the real data.

Keywords

GNSS, GPS, Stacionární odhad polohy, Algebraické řešení pro čtyři satelity, Newtonova iterační metoda, Bancroftova algebraická metoda, DOP

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 5. 2011

Accessible from:: 1. 1. 2099

Thesis defence

• Date of defence: 23. 6. 2011
• Supervisor: Prof. Ing. Miroslav Šimandl, CSc.

University of West Bohemia

Faculty of Applied Sciences

Bachelor programme / field:
Applied Sciences and Computer Engineering / Cybernetics and Control Engineering