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Titre : Modeling and processing approaches for integrated inertial navigation Titre original : [Thèse pour l'obtention du grade de docteur ès sciences] Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Yannick Stebler, Auteur ; Jan Skaloud, Directeur de thèse Editeur : Zurich : Schweizerischen Geodatischen Kommission / Commission Géodésique Suisse Année de publication : 2013 Collection : Geodätisch-Geophysikalische Arbeiten in der Schweiz, ISSN 0257-1722 num. 89 Importance : 194 p. Format : 21 x 30 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-3-908440-34-5 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Navigation et positionnement
[Termes IGN] centrale inertielle
[Termes IGN] erreur de positionnement
[Termes IGN] estimation de position
[Termes IGN] filtre de Kalman
[Termes IGN] GPS-INS
[Termes IGN] modélisation
[Termes IGN] navigation inertielle
[Termes IGN] positionnement par GNSS
[Termes IGN] redondance de données
[Termes IGN] traitement du signalIndex. décimale : 30.60 Géodésie spatiale Résumé : (Auteur) L’estimation en tout temps et de façon fiable et exacte de la position, la vitesse et l’orientation d’un véhicule est au coeur de la problématique traitée dans cette thèse. L’usage de filtres Bayésiens pour la fusion de capteurs inertiels avec des systèmes de localisation par satellites constitue l’approche standard permettant de localiser un véhicule, et cela même en l’absence de signaux satellitaires. La qualité des données fournies par de tels systèmes est principalement régie par les erreurs affectant les capteurs inertiels. Cette thèse de doctorat cherche à améliorer la précision de l’estimation du positionnement d’un véhicule dans l’espace en proposant de nouvelles approches à deux niveaux d’étude. Le premier niveau est consacré au développement d’une méthodologie innovante permettant d’estimer des modèles stochastiques de haute complexité. L’analyse théorique de l’estimateur, suivie par des simulations ainsi que des expériences, fournissent le cadre nécessaire à la validation de cette nouvelle approche. Les résultats obtenus démontrent la capacité de cette méthodologie à estimer des modèles pour lesquels les outils conventionnels (par ex. le maximum de vraisemblance, la variance d’Allan) ne fonctionnent pas. La délicate tâche du design de filtres de navigation est ainsi rendue plus aisée. Le second niveau porte sur l’étude de filtres capables de traiter des observations inertielles redondantes. Les bénéfices engendrés par de tels filtres en termes de précision de navigation et d’estimation adaptive du niveau de bruit des capteurs sont analysés et discutés dans le cadre d’expériences. Pour ce faire, un système de navigation inertiel basé sur des micro-capteurs redondants (accéléromètres et gyroscopes) a été construit et installé sur un véhicule. Les résultats obtenus par les nouveaux filtres qui traitent les donnés du système redondant montrent une diminution significative de l’erreur d’estimation de la position, vitesse et orientation du véhicule. De plus, contrairement aux filtres classiques, la configuration redondante est en mesure d’estimer de manière autonome le niveau de bruit de chaque capteur, et ainsi de capter l’influence de la dynamique subie par le véhicule. Le gain de performance et de robustesse ainsi obtenu est attractif pour toutes formes d’applications exigeant une détermination précise et fiable d’une trajectoire. Note de contenu : Introduction
A Preliminaries
1 Fundamentals of Integrated Navigation
1.1 Introduction
1.2 Attitude Representations
1.3 Reference Frame Definitions
1.4 Inertial Sensor Observation Model
1.5 Local-level Strapdown Mechanization
1.6 Dynamic Systems
1.7 System Error Dynamics
1.8 State Space Augmentation
1.9 Extended Kalman Filter
1.10 Optimal Smoothing
2 Navigation Filter Implementation
2.1 Introduction
2.2 State Vector Definition
2.3 Filter Prediction Stage
2.4 Filter Update Stage
2.5 Static Coarse Alignment
2.6 INS Fine Alignment
3 Stochastic Processes
3.1 Introduction
3.2 Definition
3.3 Stationarity, Autocorrelation Sequence and Power Spectral Density Function
3.4 White Noise
3.5 Statistical Properties of Linear Systems with Random Inputs
3.6 Stochastic Error Models
B Stochastic Modeling
4 Traditional Model Estimation Techniques
4.1 Introduction
4.2 The Challenge of Filter Design
4.3 Assumptions
4.4 Signal Autocorrelation Method
4.5 Variance Methods
4.6 Power Spectral Density Method
4.7 Time Series Analysis Method
4.8 Limitations
5 Likelihood-based Modeling Approach
5.1 Introduction
5.2 Expectation-Maximization Algorithm
5.3 Practical Issues
5.4 Performance Study through Simulations
5.5 Application on Real Data Set
5.6 Limitations
6 GeneralizedMethod of Wavelet Moments
6.1 Introduction
6.2 TheWavelet Variance
6.3 GMWM estimator
6.4 Simulations
6.5 Implementation
6.6 Conclusion
7 Study of Stochastic Errors in Inertial Sensors
7.1 Introduction
7.2 Evaluation in Static Conditions
7.3 Influence on EKF Solution
7.4 Influence of Dynamics on Sensor Errors
7.5 Conclusion
C Redundancy in Inertial Observation
8 Estimation Concepts with Redundant Inertial Sensors
8.1 Introduction
8.2 Redundancy in Inertial Navigation
8.3 Assumptions
8.4 Redundancy in Observation Space
8.5 Redundancy in State Space
8.6 Realization of Distributed IMU
9 Redundant INS/GPS Performance
9.1 Introduction
9.2 Experimental Setup
9.3 Campaign Description
9.4 Synthetic IMU Performance
9.5 Geometrically-Constrained EKF Performance
9.6 Overall Navigation Performance Comparison
10 Conclusions and Recommendations
10.1 Contributions and Conclusions
10.2 RecommendationsNuméro de notice : 15747 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse étrangère Note de thèse : PhD : Sciences et ingénierie de l'environnement : ETH : 2013 DOI : 10.5075/epfl-thesis-5601 En ligne : http://dx.doi.org/10.5075/epfl-thesis-5601 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=62771 Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 15747-01 30.60 Livre Centre de documentation Géodésie Disponible Performance of real-time precise point positioning / Junping Chen in Marine geodesy, vol 36 n° 1 (January - March 2013)
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[article]
Titre : Performance of real-time precise point positioning Type de document : Article/Communication Auteurs : Junping Chen, Auteur ; Haojun Li, Auteur ; Bin Wu, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2013 Article en page(s) : pp 98 - 108 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Navigation et positionnement
[Termes IGN] horloge atomique
[Termes IGN] orbite
[Termes IGN] positionnement ponctuel précis
[Termes IGN] récepteur monofréquence
[Termes IGN] temps réelRésumé : (Auteur) The IGS Real-time Pilot Project (IGS-RTPP) provides real-time precise orbits and clocks, which support real-time positioning for single stations over large areas using the Precise Point Positioning (PPP) technique. This paper investigates the impact of real-time orbits, network configuration, and analysis strategies on real-time PPP implementation and demonstrates the real-time PPP performance. One month of data from the IGS network is analyzed in a real-time simulation mode. Results reveal the following: (1) In clock estimation, differential approaches are much more efficient than the zero-differenced approach. (2) The precision of IGS Ultra rapid (IGU) orbits could meet the IGS-RTPP requirement for precise clock estimation and PPP positioning. (3) Considering efficiency and precision, a network with 50 stations is recommended for the IGS-RTPP. It is demonstrated that the real-time satellite clock precision is 0.1 ns supporting hourly static PPP with a mean precision of 2–3 cm in the North component and 3–4 cm in the other components. Kinematic PPP assessed with onboard GPS data collected from a buoy provided mean coordinate precision of 2.2, 4.2, 6.1 cm in the North, East and Up directions, compared to the RTK solutions. Numéro de notice : A2013-248 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article DOI : 10.1080/01490419.2012.699503 Date de publication en ligne : 13/03/2013 En ligne : https://doi.org/10.1080/01490419.2012.699503 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=32386
in Marine geodesy > vol 36 n° 1 (January - March 2013) . - pp 98 - 108[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 230-2013011 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible
contenu dans Reference frames for applications in geosciences, Proceedings of IAG Symposium REFAG 2010 / Zuheir Altamimi (2013)
Titre : Recent results from the IGS terrestrial frame combinations Type de document : Article/Communication Auteurs : Paul Rebischung , Auteur ; Bruno Garayt
, Auteur
Editeur : Berlin, Heidelberg, Vienne, New York, ... : Springer Année de publication : 2013 Collection : International Association of Geodesy Symposia, ISSN 0939-9585 num. 138 Conférence : REFAG 2010, Reference Frames for Applications in Geosciences, IAG symposium 04/10/2010 08/10/2010 Champs-sur-Marne France Proceedings Springer Importance : pp 69 - 74 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Systèmes de référence et réseaux
[Termes IGN] analyse comparative
[Termes IGN] combinaison au niveau des observations
[Termes IGN] erreur systématique
[Termes IGN] International GNSS Service
[Termes IGN] International Terrestrial Reference Frame
[Termes IGN] positionnement par GNSS
[Termes IGN] positionnement par télémétrie laser sur satellite
[Termes IGN] réseau géodésique terrestreRésumé : (Auteur) Since February 2010, the Institut Geographique National (IGN) has replaced Natural Resources Canada as the terrestrial frame coordinator of the International GNSS Service (IGS). One important task of this coordination consists in weekly combinations of the solutions provided by nine IGS Analysis Centres into weekly IGS solutions which include station positions, Earth rotation parameters and coordinates of the geocenter. These combinations enable inter-comparisons of the AC solutions. We show that such comparisons reveal systematic distortions between the AC solutions and that relating them to analysis specificities can be a way to improve the quality of both the AC and combined solutions. Because the geocenter determination by GNSS still suffers from mismodeling issues, a rigorous combination of the AC geocenter estimates is not feasible yet. The comparison of recently reprocessed geocenter time series from GNSS and SLR is however encouraging. Numéro de notice : C2010-013 Affiliation des auteurs : LAREG (1991-2011) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Communication nature-HAL : ComAvecCL&ActesPubliésIntl DOI : 10.1007/978-3-642-32998-2_12 Date de publication en ligne : 27/11/2012 En ligne : https://doi.org/10.1007/978-3-642-32998-2_12 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=65068 Reliability of partial ambiguity fixing with multiple GNSS constellations / J. Wang in Journal of geodesy, vol 87 n° 1 (January 2013)
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[article]
Titre : Reliability of partial ambiguity fixing with multiple GNSS constellations Type de document : Article/Communication Auteurs : J. Wang, Auteur ; Y. Feng, Auteur Année de publication : 2013 Article en page(s) : pp 1 - 14 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie spatiale
[Termes IGN] matrice
[Termes IGN] positionnement cinématique en temps réel
[Termes IGN] résolution d'ambiguïté
[Termes IGN] traitement de données GNSSRésumé : (Auteur) Reliable ambiguity resolution (AR) is essential to real-time kinematic (RTK) positioning and its applications, since incorrect ambiguity fixing can lead to largely biased positioning solutions. A partial ambiguity fixing technique is developed to improve the reliability of AR, involving partial ambiguity decorrelation (PAD) and partial ambiguity resolution (PAR). Decorrelation transformation could substantially amplify the biases in the phase measurements. The purpose of PAD is to find the optimum trade-off between decorrelation and worst-case bias amplification. The concept of PAR refers to the case where only a subset of the ambiguities can be fixed correctly to their integers in the integer least squares (ILS) estimation system at high success rates. As a result, RTK solutions can be derived from these integer-fixed phase measurements. This is meaningful provided that the number of reliably resolved phase measurements is sufficiently large for least-square estimation of RTK solutions as well. Considering the GPS constellation alone, partially fixed measurements are often insufficient for positioning. The AR reliability is usually characterised by the AR success rate. In this contribution, an AR validation decision matrix is firstly introduced to understand the impact of success rate. Moreover the AR risk probability is included into a more complete evaluation of the AR reliability. We use 16 ambiguity variance–covariance matrices with different levels of success rate to analyse the relation between success rate and AR risk probability. Next, the paper examines during the PAD process, how a bias in one measurement is propagated and amplified onto many others, leading to more than one wrong integer and to affect the success probability. Furthermore, the paper proposes a partial ambiguity fixing procedure with a predefined success rate criterion and ratio test in the ambiguity validation process. In this paper, the Galileo constellation data is tested with simulated observations. Numerical results from our experiment clearly demonstrate that only when the computed success rate is very high, the AR validation can provide decisions about the correctness of AR which are close to real world, with both low AR risk and false alarm probabilities. The results also indicate that the PAR procedure can automatically chose adequate number of ambiguities to fix at given high-success rate from the multiple constellations instead of fixing all the ambiguities. This is a benefit that multiple GNSS constellations can offer. Numéro de notice : A2013-069 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-012-0573-4 Date de publication en ligne : 12/06/2012 En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-012-0573-4 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=32207
in Journal of geodesy > vol 87 n° 1 (January 2013) . - pp 1 - 14[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 266-2013011 SL Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible
Titre : Test du logiciel RTKLib, Version 1 Type de document : Rapport Auteurs : Samuel Branchu, Auteur ; Elise-Rachel Mathis , Auteur
Mention d'édition : Version 1 Editeur : Saint-Mandé : Institut national de l'information géographique et forestière - IGN (2012-) Année de publication : 2013 Collection : Publications techniques en géodésie Sous-collection : Rapports techniques num. 28443 Importance : 82 p. Format : 21 x 30 cm Langues : Français (fre) Descripteur : [Termes IGN] logiciel de traitement de données GNSS
[Termes IGN] positionnement cinématique en temps réel
[Termes IGN] positionnement ponctuel précis
[Termes IGN] post-traitement GNSS
[Termes IGN] RTKLIB
[Termes IGN] temps réel
[Termes IGN] test de performance
[Termes IGN] trajectographie par GNSS
[Vedettes matières IGN] Traitement de données GNSSRésumé : (auteur) Ce document présente les résultats de tests destinés à évaluer les possibilités offertes par le logiciel RTKLib. Note de contenu : 1. Présentation succincte
2. RTKPost 2.4.0 statique
3. RTKPost trajectographie
4. RTKNavi trajectographie
5. RTKNavi PPP
6. ConclusionNuméro de notice : 19725 Affiliation des auteurs : IGN (2012-2019) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Rapport nature-HAL : Rapport DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=84059 Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 19725-01 7D Livre SGM K001 Exclu du prêt Documents numériques
peut être téléchargé
Test du logiciel RTKLibAdobe Acrobat PDF PermalinkGalileo and GNSS to the fore: Activities of the European navigation support office / W. Enderle in GPS world, vol 23 n° 12 (December 2012)
PermalinkGLONASS today and tomorrow: Fully operational system modernizes for the multi-GNSS world / V. Davydov in GPS world, vol 23 n° 12 (December 2012)
PermalinkIntroduction to a portable stereo mapping system for unmanned vehicles / Julien Li-Chee-Ming in Geomatica, vol 66 n° 4 (December 2012)
PermalinkMéthodes de travail dans les réseaux GNSS, 2ème partie Le positionnement statique suivant les méthodes indirectes du pivot central ou de la station virtuelle. / Romain Legros in XYZ, n° 133 (décembre 2012 - février 2013)
PermalinkLe repère international de référence terrestre (ITRF) : état actuel et perspectives / Zuheir Altamimi in XYZ, n° 133 (décembre 2012 - février 2013)
PermalinkL'âge d'or des cartes marines : un voyage au long cours ... / M. Mayo in Géomètre, n° 2097 (novembre 2012)
Permalink"I never use 'maps' anymore" : Engaging with sat nav technologies and the implications for cartographic literacy and spatial awareness / J. Speake in Cartographic journal (the), vol 49 n° 4 (November 2012)
PermalinkNon-Gaussian noises: What about Gaussian vs. non-Gaussian noise in inertial/GNSS integration? / Mark Petovello in Inside GNSS, vol 7 n° 6 (November - December 2012)
PermalinkNontidal ocean loading: amplitudes and potential effects in GPS height time series / Tonie M. van Dam in Journal of geodesy, vol 86 n° 11 (November 2012)
PermalinkThe application of the model of coordinate S-transformation for stability analysis of datum points in high-precision GPS deformation monitoring networks / Jiming Guo in Journal of applied geodesy, vol 6 n° 3-4 (November 2012)
PermalinkZero-difference GPS ambiguity resolution at CNES–CLS IGS Analysis Center / Sylvain Loyer in Journal of geodesy, vol 86 n° 11 (November 2012)
PermalinkPermalinkWeb GIS goes nuclear in Taiwan / Taiwan atomic energy council in GEO: Geoconnexion international, vol 11 n° 9 (october 2012)
PermalinkExploiting the Galileo E5 wideband signal for improved single-frequency precise positioning / H. Toho Diessongo in Inside GNSS, vol 7 n° 5 (September - October 2012)
PermalinkFitted, green, and volunteered: Legal and survey complexities of future boundary systems / R. Benett in Geomatica, vol 66 n° 3 (September 2012)
PermalinkLe futur de la navigation par satellites : une précision à un centimètre avec le PPP / O. Chassagne in XYZ, n° 132 (septembre - novembre 2012)
PermalinkImproving GNSS attitude determination using inertial and magnetic field sensors / J. Roth in Inside GNSS, vol 7 n° 5 (September - October 2012)
PermalinkMéthodes de travail dans les réseaux GNSS, 1ère partie Le positionnement statique temps-réel par "filtrage et moyenne de positions NRTK" / Romain Legros in XYZ, n° 132 (septembre - novembre 2012)
PermalinkLe nouveau pont de Ténérez : la topographie au service d'un défi technique / J. Monnerie in XYZ, n° 132 (septembre - novembre 2012)
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