Centre de documentation
scientifique

Autonomous coordinate establishment of local reference frames for ground-based positioning systems without known points / Tengfei Wang in Journal of geodesy, vol 97 n° 1 (January 2023)  

Public [article]  inJournal of geodesy > vol 97 n° 1 (January 2023) . - n° 4 Titre : Autonomous coordinate establishment of local reference frames for ground-based positioning systems without known points Type de document : Article/Communication Auteurs : Tengfei Wang, Auteur ; Zheng Yao, Auteur ; Mingquan Lu, Auteur Année de publication : 2023 Article en page(s) : n° 4 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Navigation et positionnement [Termes IGN] ambiguïté entière [Termes IGN] auto-étalonnage [Termes IGN] mesurage de phase [Termes IGN] positionnement cinématique en temps réel [Termes IGN] positionnement par GNSS [Termes IGN] pseudolite [Termes IGN] récepteur [Termes IGN] signal GPS Résumé : (auteur) Ground-based positioning systems (GBPSs) can serve as a supplement and backup to global navigation satellite systems. GBPSs are known for their low cost and high flexibility, but most of them have difficulty in achieving rapid deployment and operation, since the coordinates of transmitters rely on external precise measurements. Several existing self-calibration methods based on carrier phase measurements require known points of GBPS transmitters or receivers, which implies dependence on external measurements. This paper proposes an autonomous coordinate establishment (ACE) method without using known reference points for GBPSs. ACE utilizes a kinematic receiver to collect carrier phase measurements and employs a three-step procedure to establish a regional coordinate system. In the first step, ACE uses the properties of matrix structures to decouple generalized ambiguities and coordinates. Then, ACE obtains the rough estimation of the transmitter coordinates via multi-dimensional scaling in the second step. In the third step, ACE refines the estimate by solving a least squares problem which would be difficult to solve without the previous two steps. Numerical simulations and a real-world experiment show that the coordinate estimation of ACE can achieve decimeter to centimeter-level accuracy. The proposed method enables rapid deployment and operation for GBPSs. Numéro de notice : A2023-123 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-022-01687-w Date de publication en ligne : 04/01/2023 En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-022-01687-w Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102499 [article]

Geometric aspects of ground augmentation of satellite networks for the needs of deformation monitoring / Elżbieta Protaziuk in Artificial satellites, vol 51 n° 2 (June 2016)  

Public [article]  inArtificial satellites > vol 51 n° 2 (June 2016) . - pp 75 - 88 Titre : Geometric aspects of ground augmentation of satellite networks for the needs of deformation monitoring Type de document : Article/Communication Auteurs : Elżbieta Protaziuk, Auteur Année de publication : 2016 Article en page(s) : pp 75 - 88 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes IGN] déformation de la croute terrestre [Termes IGN] évaluation [Termes IGN] précision des données [Termes IGN] pseudolite [Termes IGN] qualité des données [Termes IGN] système d'extension au sol Résumé : (auteur) Satellite measurements become competitive in many tasks of engineering surveys, however, in many requiring applications possibilities to apply such solutions are still limited. The possibility to widely apply satellite technologies for displacements measurements is related with new challenges; the most important of them relate to increasing requirements concerning the accuracy, reliability and continuity of results of position determination. One of the solutions is a ground augmentation of satellite network, which intention is to improve precision of positioning, ensure comparable accuracy of coordinates and reduce precision fluctuations over time. The need for augmentation of GNSS is particularly significant in situations: where the visibility of satellites is poor because of terrain obstacles, when the determined position is not precise enough or a satellites constellation does not allow for reliable positioning. Ground based source/sources of satellite signal placed at a ground, called pseudosatellites, or pseudolites were intensively investigated during the last two decades and finally were developed into groundbased, time-synchronized transceivers, that can transmit and receive a proprietary positioning signal. The paper presents geometric aspects of the ground based augmentation of the satellite networks using various quality measures of positioning geometry, which depends on access to the constellation of satellites and the conditions of the observation environment. The issue of minimizing these measures is the key problem that allows to obtain the position with high accuracy. For this purpose, the use of an error ellipsoid is proposed and compared with an error ellipse. The paper also describes the results of preliminary accuracy analysis obtained at test area and a comparison of various measures of the quality of positioning geometry. Numéro de notice : A2016-594 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article DOI : 10.1515/arsa-2016-0007 En ligne : http://dx.doi.org/10.1515/arsa-2016-0007 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=81763 [article]

Positioning configurations with the lowest GDOP and their classification / Shuqiang Xue in Journal of geodesy, vol 89 n° 1 (January 2015)  

Public [article]  inJournal of geodesy > vol 89 n° 1 (January 2015) . - pp 49 - 71 Titre : Positioning configurations with the lowest GDOP and their classification Type de document : Article/Communication Auteurs : Shuqiang Xue, Auteur ; Yuanxi Yang, Auteur Année de publication : 2015 Article en page(s) : pp 49 - 71 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes IGN] affaiblissement géométrique de la précision [Termes IGN] constellation GNSS [Termes IGN] équation linéaire [Termes IGN] erreur systématique [Termes IGN] optimisation (mathématiques) [Termes IGN] orbitographie [Termes IGN] polyèdre [Termes IGN] pseudolite Résumé : (auteur) The positioning configuration optimization is a basic problem in surveying, and the geometric dilution of precision (GDOP) is a key index to handle this problem. Simplex graphs as regular polygons and regular polyhedrons are the well-known configurations with the lowest GDOP. However, it has been proved that there are at most five kinds of regular polyhedrons. We analytically solve the GDOP minimization problem with arbitrary observational freedom to extend the current knowledge. The configuration optimization framework established is composed of the algebraic and geometric operators (including combination, reflection, collinear mapping, projection and three kinds of equivalence relations), basic properties to GDOP minimization (including continuity, combination invariant, reflection invariant, rotation invariant and collinear invariant) and the lowest GDOP configurations (including cones, regular polygons, regular polyhedrons, Descartes configuration, helical configuration and generalized Walker configuration, and their reflections and combinations). GDOP minimization criterion and D-maximization criterion both reduce to the same criterion matrices that the optimization becomes the problem for solving an underdetermined quadratic equation system. Making use of the concepts for solving underdetermined linear equation system, the concepts of base configuration (single classification) and general configuration (combined classification) are applied to the GDOP minimization to analytically solve the quadratic equation system. Firstly, the problems are divided into two subproblems by two kinds of GDOP to reveal the impact of the clock-offset on the configuration optimization, and it shows that the symmetry and uniformity play a key role in identifying the systematic errors. Then, the solution of the GDOP minimization is classified by the number of symmetry axes, that the base configurations with at least one symmetry axis and the general configurations without symmetry axis are categorized to be two large classifications. Complex configurations can be then generated by the combination and the reflection of those base configurations with simplex structure, and this indicates that completely solving the GDOP minimization needs to solve the simplex classifications primarily. Ultimately, constrained or unconstrained configuration optimization examples including GDOP distribution analysis, single-global satellite navigation system (GNSS) or multi-GNSS constellation design, configuration optimization of pseudolites and configuration design of buoys for underwater positioning are performed by employing the properties, lemmas, theorems and corollaries proposed. Numéro de notice : A2015-330 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s00190-014-0760-6 Date de publication en ligne : 14/10/2014 En ligne : https://doi.org/10.1007/s00190-014-0760-6 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=76655 [article]

Indoor positioning technologies / R. Mautz (2012)    

Public Titre : Indoor positioning technologies Type de document : Thèse/HDR Auteurs : R. Mautz, Auteur Editeur : Zurich : Schweizerischen Geodatischen Kommission / Commission Géodésique Suisse Année de publication : 2012 Collection : Geodätisch-Geophysikalische Arbeiten in der Schweiz, ISSN 0257-1722 num. 86 Importance : 122 p. Format : 21 x 30 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-3-908440-31-4 Note générale : Bibliographie Habilitation Thesis Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Navigation et positionnement [Termes IGN] analyse comparative [Termes IGN] caméra vidéo [Termes IGN] couplage GNSS-INS [Termes IGN] GNSS assisté pour la navigation [Termes IGN] navigation inertielle [Termes IGN] onde radioélectrique [Termes IGN] positionnement en intérieur [Termes IGN] précision métrique [Termes IGN] pseudolite [Termes IGN] rayonnement infrarouge [Termes IGN] réseau local sans fil Index. décimale : 30.70 Navigation et positionnement Résumé : (Auteur) In the age has of automation the ability to navigate persons and devices in indoor environments has become increasingly important for a rising number of applications. With the emergence of global satellite positioning systems, the performance of outdoor positioning has become excellent, but many mass market applications require seamless positioning capabilities in all environments. Therefore indoor positioning has become a focus of research and development during the past decade. It has by now become apparent that there is no overall solution based on a single technology, such as that provided outdoors by satellite-based navigation. We are still far away from achieving cheap provision of global indoor positioning with an accuracy of 1 meter. Current systems require dedicated local infrastructure and customized mobile units. As a result, the requirements for every application must be analyzed separately to provide an individually tailored solution. Therefore it is important to assess the performance parameters of all technologies capable of indoor positioning and match them with the user requirements which have to be described precisely for each application. Such descriptions must be based on a market analysis where the requirements parameters need to be carefully weighed against each other. The number of relevant requirements parameters is large (e.g. accuracy, coverage, integrity, availability, update rate, latency, costs, infrastructure, privacy, approval, robustness, intrusiveness etc.). But also the diversity of different technologies is large, making it a complex process to match a suitable technology with an application. At the highest level, all technologies can be divided into categories employing three different physical principles: inertial navigation (accelerometers and gyroscopes maintaining angular momentum), mechanical waves (i.e. audible and ultra-sound) and electromagnetic waves (i.e. using the visible, infrared, microwave and radio spectrum). Systems making use of the radio spectrum include FM radios, radars, cellular networks, DECT phones, WLAN, ZigBee RFID, ultra-wideband, high sensitives GNSS and pseudolite systems. This thesis categorizes all sighted indoor positioning approaches into 13 distinct technologies and describes the measuring principles of each. Individual approaches are characterized and key performance parameters are quantified. For a better overview, these parameters are briefly compared in table form for each technology. Note de contenu : 1 Introduction 1.1 Motivation 1.2 Previous Surveys 1.3 Overview of Technologies 1.4 Indoor Positioning Applications 1.5 Structure of this Work 2 User 2.1 Requirements Parameters Overview 2.2 Positioning Requirements Parameters Definition 2.3 Man Machine Interface Requirements 2.4 Security and Privacy Requirements 2.5 Costs 2.6 Generic Derivation of User Requirements. 2.7 Requirements for Selected Indoor Applications 3 Definition of Terms 3.1 Disambiguation of Terms for Positioning 3.2 Definition of Technical Terms 3.3 The Basic Measuring Principles 3.4 Positioning Methods 4 Cameras 4.1 Reference from 3D Building Models 4.2 Reference from Images 4.3 Reference from Deployed Coded Targets 4.4 Reference from Projected Targets 4.5 Systems without Reference 4.6 Reference from Other Sensors 4.7 Summary on Camera Based Indoor Positioning Systems 5 Infrared 5.1 Active Beacons 5.2 Imaging of Natural Infrared Radiation 5.3 Imaging of Artificial Infrared Light 5.4 Summary on Infrared Indoor Positioning Systems 6 Tactile and Combined Polar Systems 6.1 Tactile Systems 6.2 Combined Polar Systems 6.3 Summary on Tactile and Combined Polar Systems 7 Sound 7.1 Ultrasound 7.2 Audible Sound 7.3 Summary on Sound Systems 8 WLAN / Wi-Fi 8.1 Propagation Modeling 8.2 Cell of Origin 8.3 Empirical Fingerprinting 8.4 WLAN Distance Based Methods (PathlossBased Positioning) 8.5 Summary on WLAN Systems 9 Radio Frequency Identification 9.1 Active RFID 9.2 Passive RFID 9.3 Summary on RFID Systems 10 Ultra-Wideband 10.1 Range Estimation Using UWB 10.2 Multipath Mitigation Using UWB 10.3 Positioning Methods Using UWB 10.4 Commercial UWB Systems 10.5 Summary on UltraWideband Systems 11 High Sensitive GNSS / Assisted GNSS 11.1 Signal Attenuation 11.2 Assisted GNSS 11.3 Long Integration and Parallel Correlation 11.4 Summary on High Sensitive GNSS 12 Pseudolites 12.1 Pseudolites Using Signals Different to GNSS 12.2 GNSS Repeaters 12.3 Summary on Pseudolite Systems 13 Other Radio Frequency Technologies 13.1 ZigBee 13.2 Bluetooth 13.3 DECT Phones 13.4 Digital Television 13.5 Cellular Networks 13.6 Radar 13.7 FM Radio 13.8 Summary on Radio Systems 14 Inertial Navigation Systems 14.1 INS Navigation without External Infrastructure 14.2 Pedestrian Dead Reckoning 14.3 INS Pedestrian Navigation Using Complementary Sensors 14.4 Foot Mounted Pedestrian Navigation 14.5 Summary on INS Based Systems 15 Magnetic Localization 15.1 Systems Using the Antenna Near Field 15.2 Systems Using Magnetic Fields from Currents 15.3 Systems Using Permanent Magnets 15.4 Systems Using Magnetic Fingerprinting 15.5 Summary on Magnetic Localization 16 Infrastructure Systems 16.1 Power Lines 16.2 Floor Tiles 16.3 Fluorescent Lamps 16.4 Leaky Feeder Cables 16.5 Summary on Infrastructure Systems 17 Concluding Remarks 17.1 Conclusion 17.2 Outlook Numéro de notice : 15548 Affiliation des auteurs : non IGN Autre URL associée : URL ETH Zurich Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Monographie DOI : 10.3929/ethz-a-007313554 En ligne : https://www.sgc.ethz.ch/sgc-volumes/sgk-86.pdf Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=62760

Exemplaires(1)

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
15548-01	30.70	Livre	Centre de documentation	Géodésie	Disponible

Documents numériques

en open access 15548_eth_indoor_positioning_mautz.pdf Adobe Acrobat PDF

Système de positionnement intérieur basé sur des répéteurs de signaux GPS / T. Coupin (2012) 

Public Titre : Système de positionnement intérieur basé sur des répéteurs de signaux GPS : utilisation de la phase et résolution des ambiguïtés Type de document : Mémoire Auteurs : T. Coupin, Auteur Editeur : Champs-sur-Marne : Ecole nationale des sciences géographiques ENSG Année de publication : 2012 Importance : 80 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie Rapport de stage de fin d'études, cycle des ingénieurs diplômés de l'ENSG 3ème année, [mastère spécialisé Photogrammétrie, Positionnement et Mesure de Déformation] Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Navigation et positionnement [Termes IGN] ambiguïté entière [Termes IGN] code GPS [Termes IGN] filtre de Kalman [Termes IGN] GNSS assisté pour la navigation [Termes IGN] Matlab [Termes IGN] mesurage de phase [Termes IGN] méthode des moindres carrés [Termes IGN] positionnement en intérieur [Termes IGN] positionnement par GNSS [Termes IGN] positionnement par GPS [Termes IGN] pseudolite [Termes IGN] résolution d'ambiguïté [Termes IGN] signal GPS [Termes IGN] trajet multiple Index. décimale : MPPMD Mémoires du mastère spécialisé Photogrammétrie, Positionnement et Mesures de Déformation Résumé : (Auteur) A l'heure actuelle, le GPS est omniprésent dans notre société. De la navigation routière à la géodésie spatiale, le système de positionnement américain a fait ses preuves et s'est démocratisé, notamment avec la baisse du prix d'une puce de réception. La principale limitation du système est la réception des signaux émis par les satellites en orbite autour de la Terre. Les satellites émettent avec une puissance de 25 W et la puissance reçue à la surface est de l'ordre de 0.2 fW 2, autant dire rien du tout. Les signaux passent donc très mal au travers des murs et GPS devient inutilisable en intérieur. La communauté scientifique cherche donc à faire rentrer GPS dans les bâtiments et plusieurs solutions ont été proposées : les pseudolites et les répéteurs. Chacune présente avantages et inconvénients. Le département Électronique et Physique de Télécom SudParis a proposé lui un autre système combinant les avantages des pseudolites et répéteurs : les répélites. Le but de ce stage était d'étudier la possibilité d'utiliser la mesure de phase faite avec le système répélite et de fixer les ambiguïtés sur la mesure de phase. La fixation des ambiguïtés se déroule en 2 temps : l'estimation des ambiguïtés à une valeur réelle puis le passage à des ambiguïtés entières. Il s'avère que l'estimation est de meilleure qualité dès que le récepteur a un mouvement significatif par rapport au bruit de mesure. Ensuite la construction du système simplifie le passage aux valeurs entières puisqu'il suffit d'arrondir la valeur réelle à l'entier le plus proche et d'ajuster cette valeur en fonction d'autres paramètres propres au système. Note de contenu : Introduction Comprendre le positionnement indoor 1. Introduction au positionnement indoor 1.1 Positionnent indoor non GNSS 1.2 Positionnent indoor à base de GNSS 2. État de l'art du positionnement par la phase 2.1 Utilisation d'un point connu 2.2 Mesure de synchronisation par une station de référence 2.3 Méthode de la station de référence non stationnaire 2.4 Bilan 3. Le système répélite 3.1 Le système 3.2 Le simulateur Simulation sur le système répélite 4. Pré-traitement des mesures 4.1 Lissage des mesures de codes par les mesures de phases 4.2 Détection des multi-trajets 5. Estimation de la position et des ambiguïtés 5.1 Entrées et sorties de l'estimation 5.2 Contraintes pour le récepteur 6. Protocole de fixation des ambiguïtés 6.1 Comparaison des méthodes 6.2 Fixation des ambiguïtés 6.3 Test intensif du protocole 6.4 Fixation des ambiguïtés pour une trajectographie Conclusion Bibliographie A. Filtre de Kalman A.1 Prédiction A.2 Mise à jour B. Vue stéréoscopique de la surface de corrélation locale C. Influence du point de départ C.1 Récepteur fixe C.2 Trajectoire circulaire D. Influence du rayon de la trajectoire D.1 Protocole D.2 Résultats E. Premiers essais du système répélite E.1 Manipulations E.2 Estimation de la trajectoire F. Poster G. Article H. Annexes numériques Numéro de notice : 20743 Affiliation des auteurs : ENSG (2012-2019) Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Mémoire masters divers Organisme de stage : TELECOM SudParis Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=51150

Exemplaires(1)

Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
20743-01	MPPMD	Livre	Centre de documentation	Travaux d'élèves	Disponible

Documents numériques

peut être téléchargé 20743_mem_ppmd_systeme_de_positionnement_interieur_coupin.pdf Adobe Acrobat PDF

L'autre monde de la géolocalisation : "l'indoors" / Françoise de Blomac in SIG la lettre, n° 119 (septembre 2010)

Permalink

GNSS for vehicle control / D.M. Bevly (2010)

Permalink

Navigation Signal Processing for GNSS Software Receivers / T. Pany (2010)

Permalink

GPS + INS + pseudolites: an integrated positioning system / Y. Yi in GPS world, vol 14 n° 7 (July 2003)

Permalink