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prétraitement du signal |
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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
Titre : Road side detection and reconstruction using Lidar sensor Type de document : Article/Communication Auteurs : Alexandre Hervieu , Auteur ; Bahman Soheilian , Auteur Editeur : New York : Institute of Electrical and Electronics Engineers IEEE Année de publication : June 2013 Projets : 2-Pas d'info accessible - article non ouvert / Conférence : IV 2013, IEEE Intelligent Vehicles Symposium 23/06/2013 26/06/2013 Gold Coast City Australie Proceedings IEEE Importance : pp 1247 - 1252 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie
[Termes IGN] détection de contours
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] données localisées 3D
[Termes IGN] filtre de Kalman
[Termes IGN] reconstruction 3D
[Termes IGN] route
[Termes IGN] trottoirRésumé : (auteur) Road edge localization is key knowledge for automatic road modeling and hence, in the field of autonomous vehicles. In this paper, we investigate the case of road border detection using LIDAR data. The aim is to propose a system recognizing curbs and curb ramps and to reconstruct the missing information in case of occlusion. A prediction/estimation process (inspired by Kalman filter models) has been analyzed. The map of angle deviation to ground normal is considered as a feature set, helping to characterize efficiently curbs while curb ramps and occluded curbs have been handled with the proposed model. Such a method may be used for both road map modeling and driver-assistance systems. A user interface scheme has also been described, providing an effective tool for semi-automatic processing of a large amount of data. Numéro de notice : C2013-042 Affiliation des auteurs : LASTIG MATIS (2012-2019) Thématique : IMAGERIE/INFORMATIQUE Nature : Communication nature-HAL : ComAvecCL&ActesPubliésIntl DOI : 10.1109/IVS.2013.6629637 Date de publication en ligne : 15/10/2013 En ligne : http://dx.doi.org/10.1109/IVS.2013.6629637 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=80223 Documents numériques
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Road side detection (poster)Adobe Acrobat PDF
contenu dans Reference frames for applications in geosciences, Proceedings of IAG Symposium REFAG 2010 / Zuheir Altamimi (2013)
Titre : Time-correlated GPS noise dependency on data time period Type de document : Article/Communication Auteurs : Alvaro Santamaria Gomez, Auteur ; Marie-Noëlle Bouin , Auteur ; Xavier Collilieux , Auteur ; Guy Wöppelmann , 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 119 - 124 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Navigation et positionnement
[Termes IGN] analyse diachronique
[Termes IGN] bruit (théorie du signal)
[Termes IGN] filtrage du bruit
[Termes IGN] positionnement par GPS
[Termes IGN] série temporelleRésumé : (Auteur) GPS position time series contain time-correlated noise. The estimated parameters using correlated time series data, as station velocities, are then more uncertain than if the time series data were uncorrelated. If the level of the time-correlated noise is not taken into account, the estimated formal uncertainties will be smaller. By estimating the type and amplitude of the noise content in time series, more realistic formal uncertainties can be assessed. However, time-correlated noise amplitude is not constant in long time series, but depends on the time period of the time series data. Older time series data contain larger time-correlated noise amplitudes than newer time series data. This way, shorter time series with older data time period exhibit time-correlated noise amplitudes similar to the whole time series. This paper focuses on the source of the time-correlated noise amplitude decrease from older to newer time series period data. The results of several tested sources are presented. Neither the increasing ambiguity fixation rate, nor the increasing number of tracking stations, nor the increasing number of observed satellites are likely the source of the noise reduction. The quality improvement of the equipment of both tracking network and constellation is likely the main source of the correlated noise evolution. Numéro de notice : C2010-015 Affiliation des auteurs : LAREG (1991-2011) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Communication nature-HAL : ComAvecCL&ActesPubliésIntl DOI : 10.1007/978-3-642-32998-2_19 Date de publication en ligne : 27/11/2012 En ligne : http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-32998-2_19 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=65070 High-frequency signal and noise estimates of CSR GRACE RL04 / J.A. Bonin in Journal of geodesy, vol 86 n° 12 (December 2012)
[article]
Titre : High-frequency signal and noise estimates of CSR GRACE RL04 Type de document : Article/Communication Auteurs : J.A. Bonin, Auteur ; S. Bettadpur, Auteur ; B. Tapley, Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : pp 1165 - 1177 Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique
[Termes IGN] bruit (théorie du signal)
[Termes IGN] données GRACE
[Termes IGN] erreur
[Termes IGN] filtrage du bruit
[Termes IGN] force de gravitation
[Termes IGN] levé gravimétrique
[Termes IGN] rapport signal sur bruit
[Termes IGN] traitement du signalRésumé : (Auteur) A sliding window technique is used to create daily-sampled Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE) solutions with the same background processing as the official CSR RL04 monthly series. By estimating over shorter time spans, more frequent solutions are made using uncorrelated data, allowing for higher frequency resolution in addition to daily sampling. Using these data sets, high-frequency GRACE errors are computed using two different techniques: assuming the GRACE high-frequency signal in a quiet area of the ocean is the true error, and computing the variance of differences between multiple high-frequency GRACE series from different centers. While the signal-to-noise ratios prove to be sufficiently high for confidence at annual and lower frequencies, at frequencies above 3 cycles/year the signal-to-noise ratios in the large hydrological basins looked at here are near 1.0. Comparisons with the GLDAS hydrological model and high frequency GRACE series developed at other centers confirm CSR GRACE RL04’s poor ability to accurately and reliably measure hydrological signal above 3–9 cycles/year, due to the low power of the large-scale hydrological signal typical at those frequencies compared to the GRACE errors. Numéro de notice : A2012-651 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-012-0572-5 Date de publication en ligne : 03/06/2012 En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-012-0572-5 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=32097
in Journal of geodesy > vol 86 n° 12 (December 2012) . - pp 1165 - 1177[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 266-2012121 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible Télédétection de la trame verte arborée en haute résolution par morphologie mathématique / E. Maire in Revue internationale de géomatique, vol 22 n° 4 (décembre 2012 – février 2013)
[article]
Titre : Télédétection de la trame verte arborée en haute résolution par morphologie mathématique Type de document : Article/Communication Auteurs : E. Maire, Auteur ; Claire Marais-Sicre, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2012 Article en page(s) : pp 519 - 538 Note générale : Bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image optique
[Termes IGN] accentuation de contours
[Termes IGN] analyse en composantes principales
[Termes IGN] arbre (flore)
[Termes IGN] filtrage du bruit
[Termes IGN] morphologie mathématique
[Termes IGN] segmentation d'image
[Termes IGN] trame verte et bleueRésumé : (Auteur) Cet article pointe d’abord les causes et les enjeux des verrous cartographiques dans la mise en œuvre de la politique de la trame verte et bleue (TVB). Une connaissance de l’emprise précise de la trame verte arborée par les acteurs locaux apparaît incontournable. Nous proposons ensuite une méthode de télédétection associée à des algorithmes de morphologie mathématique pour extraire la trame verte arborée à l’échelle métrique à partir d’une image à très haute résolution spatiale. La méthode proposée est une séquence de quatre étapes : 1) analyse en composantes principales (ACP), 2) segmentation par la transformation chapeau haut de forme, 3) élimination du bruit morphologique, 4) restauration des contours arborés par dilatation géodésique. Enfin, une discussion sur les perspectives en termes de conséquences sur les méthodologies de télédétection et sur les politiques publiques environnementales termine l’article. Numéro de notice : A2012-662 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : FORET/IMAGERIE Nature : Article DOI : 10.3166/rig.22.519-538 En ligne : https://doi.org/10.3166/rig.22.519-538 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=32108
in Revue internationale de géomatique > vol 22 n° 4 (décembre 2012 – février 2013) . - pp 519 - 538[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 047-2012041 SL Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible Non-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)PermalinkOptimized Kalman filter versus rigorous method in deformation analysis / N. Aharizad in Journal of applied geodesy, vol 6 n° 3-4 (November 2012)PermalinkHyperspectral image denoising employing a spectral-spatial adaptive total variation model / Q. Yuan in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 50 n° 10 Tome 1 (October 2012)PermalinkAn advanced algorithm for deformation estimation in non-urban areas / K. Goel in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 73 (September 2012)PermalinkInformation fusion in the redundant-wavelet-transform domain for noise-robust hyperspectral classification / S. Prasad in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 50 n° 9 (October 2012)PermalinkA semi-automatic method for indirect orientation of aerial images using ground control lines extracted from airborne laser scanner data / D. Rodrigues Dos Santos in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 198 - 199 (Septembre 2012)PermalinkA robust signal preprocessing chain for small-footprint waveform LiDAR / J. Wu in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 50 n° 8 (August 2012)PermalinkA framework for integrating multi-accuracy spatial data in geographical applications / Alberto Belussi in Geoinformatica, vol 16 n° 3 (July 2012)PermalinkEvaluation of bayesian despeckling and texture extraction methods based on Gauss–Markov and auto-binomial gibbs random fields: Application to TerraSAR-X data / D. Espinoza Molina in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 50 n° 5 Tome 2 (May 2012)PermalinkFiltering and segmentation of polarimetric SAR data based on binary partition trees / A. Alonso-Gonzalez in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 50 n° 2 (February 2012)PermalinkA nonlocal SAR image denoising algorithm based on LLMMSE wavelet shrinkage / S. Parrilli in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 50 n° 2 (February 2012)PermalinkCorrection du flou de mouvement sur les images prises de nuit par le STEREOPOLIS / Vincent Daval (2012)PermalinkEntwicklung eines Kalman-Filters zur Bestimmung kurzzeitiger Variationen des Erdschwerefeldes aus daten der Satellitenmission GRACE / E. Kurtenbach (2012)PermalinkFlexible dataset combination and modelling by domain decomposition approaches / Isabelle Panet (2012)PermalinkPermalinkRéduction du chatoiement et apport des données ASAR Envisat et MNE SRTM à la cartographie hydrostructurale du bassin côtier de l'Agnéby (Sud-Est de la côte d'Ivoire) / T. Assoma in Photo interprétation, European journal of applied remote sensing, vol 47 n° 4 (décembre 2011)PermalinkFilling in the gaps: Improving navigation continuity using parallel cascade identification / U. Iqbal in GPS world, vol 22 n° 10 (October 2011)PermalinkAlternative method for angular rate determination within the GOCE gradiometer processing / C. Stummer in Journal of geodesy, vol 85 n° 9 (September 2011)PermalinkSimultaneous denoising and intrinsic order selection in hyperspectral imaging / M. Farzam in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 49 n° 9 (September 2011)Permalink4D GPS water vapor tomography: new parameterized approaches / Donat Perler in Journal of geodesy, vol 85 n° 8 (August 2011)Permalink