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Auteur Jan Skaloud |
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Airborne Lidar: in-flight accuracy estimation / Philipp Schaer in GPS world, vol 20 n° 8 (August 2009)
[article]
Titre : Airborne Lidar: in-flight accuracy estimation Type de document : Article/Communication Auteurs : Philipp Schaer, Auteur ; Jan Skaloud, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2009 Article en page(s) : pp 37 - 41 Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Lasergrammétrie
[Termes IGN] données lidar
[Termes IGN] estimation statistique
[Termes IGN] précision du positionnement
[Termes IGN] qualité des données
[Termes IGN] télémétrie laser aéroporté
[Termes IGN] traitement automatique de donnéesRésumé : (Auteur) This article describes new developments in an airborne mapping system described in the May 2006 issue, "AN EYE FOR LANDSCAPES: RAPID AERIAL MAPPING WITH HANDHELD SENSORS," by Jan Skaloud and co-authors. The portable system offers fast deployment with no recalibration and maps both vertical and horizontal features while maintaining optimal flight parameters. The geo-referenced image and 3D point-cloud data can be processed into digital terrain models, digital surface models, and automatically derived 3D city models. Copyright Questex Media Group Numéro de notice : A2009-308 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=29938
in GPS world > vol 20 n° 8 (August 2009) . - pp 37 - 41[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 067-09081 SL Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible Trajectory determination and analysis in sports by satellite and inertial navigation / Adrian Wägli (2009)
Titre : Trajectory determination and analysis in sports by satellite and inertial navigation Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Adrian Wägli, Auteur ; Jan Skaloud, Directeur de thèse Editeur : Zurich : Schweizerischen Geodatischen Kommission / Commission Géodésique Suisse Année de publication : 2009 Collection : Geodätisch-Geophysikalische Arbeiten in der Schweiz, ISSN 0257-1722 num. 77 Importance : 173 p. Format : 21 x 30 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-3-908440-20-5 Note générale : Bibliographie
Doctoral thesisLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale
[Termes IGN] filtrage du bruit
[Termes IGN] GPS-INS
[Termes IGN] modèle d'erreur
[Termes IGN] navigation inertielle
[Termes IGN] orientation
[Termes IGN] positionnement par GNSS
[Termes IGN] positionnement par GPS
[Termes IGN] précision décimétrique
[Termes IGN] sport
[Termes IGN] test de performance
[Termes IGN] trajectographie par GPS
[Termes IGN] trajet (mobilité)Index. décimale : 30.83 Applications océanographiques de géodésie spatiale Résumé : (Auteur) [Préface] The abundance and availability of small positioning devices offers new opportunities (and challenges) for the art and science of Kinematic Geodesy. Certainly, as the inventors of inertial navigation never dreamed of a full Inertial Measurement Units (IMUs) occupying space of few cubic millimeters, the designers of the Global Positioning System (GPS) never thought of placing miniature receivers on human beings. Yet, it is the variety of civil application that improves the measurement accuracy of the originally military technology by an order (or several orders) of magnitude. This can be achieved either by exploiting secondary signals or by proposing innovative algorithms.
The research of Adrian Wagli belongs to the latter category as it presents (with an excellent rigor) innovative algorithms and data processing approaches which turn signals from small GPS receivers and miniature but very imprecise Micro-electromechanical (MEMS)-IMU into a convincing measurement instrument capable of tracking the skier's 2-G turn with 0.01% accuracy. The amalgam of high precision and small instrumentation then allows tracing movement of athletes not once in a while, but continuously at 100 times per second. Thus, through the practically continuous measurements of 3D position, velocity and orientation, the sportsmen's performance parameters can be deduced. Using it in sports like alpine skiing is very challenging task due to the encountered dynamic and the mountain surroundings that block the reception of satellite signals. Therefore, if the technology finds its place in such relatively hostile conditions, it can be" surely used for other purposes in more benign environment. At the same time it represents a very motivating factor for the research undertaken at the country to which such sport belongs.
In his work, Adrian Wagli demonstrates for the first time that redundant configuration of low-cost MEMS-IMUs allows determining orientation better than 1 degree RMS and that the autonomous positioning of decimeter accuracy is feasible with these sensors up to 30-second long outages of GPS signals even in high dynamic. Although the thesis is application-driven, i.e. the work results in. several algorithms and software modules applicable to real scenarios; it contains, at the same time, a I number of novel concepts applicable to other domains of navigation and kinematic positioning. The nicely presented combination of theory and practice will therefore satisfy a wide spectrum of readers.Note de contenu : 1 Introduction
1.1 Context
1.2 Particularities Related to Sport Applications
1.3 Objectives
1.4 Methodology
2 From Sports to Navigation
2.1 Criteria of Sport Applications
2.1.1 Accuracy Requirements
2.2 Methods for Trajectory Determination
2.2.1 Imagery
2.2.2 Satellite and Inertial Navigation
2.2.3 Alternative Techniques Based on Position Fixing
2.2.4 Complementary Methods to Trajectory Determination
2.2.5 Summary
2.3 Instrumentation for Satellite and Inertial Navigation
2.3.1 Overview on GNSS and Processing Methods
2.3.2 Inertial Measurement Units
2.3.3 Other Aspects Related to System Architecture
3 Measurements, Models and Estimation Methods
3.1 Inertial Measurement Model
3.1.1 Generalized Error Model for Inertial Observations
3.1.2 Simplified Error Model for Inertial Observations
3.2 Magnetic Measurements
3.3 GPS Observations
3.3.1 Code Measurements
3.3.2 Carrier-Phase Measurements
3.3.3 Carrier-Phase Smoothing
3.3.4 Doppler Measurements
3.3.5 Differential GPS
3.4 GPS/INS Sensor Fusion
3.4.1 Integration Constraints
3.4.2 Integration Strategy Trade-offs
3.4.3 Kalman Filtering
3.4.4 Optimal Smoothing
3.5 Implementation of GPS Processing
3.5.1 Definition of the State Vector
3.5.2 Initialization
3.5.3 State Propagation
3.5.4 Measurement Updates
3.6 Implementation of GPS/INS Integration
3.6.1 Definition of the State Vector
3.6.2 Initialization
3.6.3 Strapdown Inertial Navigation
3.6.4 Measurement Updates
4 GPS/MEMS-IMU System Performance
4.1 Experimental Setup
4.2 GPS/MEMS-IMU Performance
4.2.1 Satellite Navigation
4.2.2 GPS/MEMS-IMU Integration
4.2.3 GPS/MEMS-IMU Integration during Reduced Satellite Reception
4.2.4 Benefits of RTS Smoothing
4.3 Benefits of UKF
4.3.1 Navigation Performance
4.3.2 Implementation Aspects
4.4 Magnetic Sensors
4.5 Orientation Initialization
4.5.1 Evaluation based on Simulations
4.5.2 Experimental Evaluation
5 MEMS-IMU Error Modeling
5.1 Static Evaluation by Allan Variance
5.2 Static Estimation of the Noise Parameters
5.3 Dynamic Error Model Investigation
5.3.1 Estimation of the Relative Alignment of the MEMS-IMU
5.3.2 Estimation of the Reference Values for the Inertial Sensor Errors
5.3.3 Error Model Analysis
5.3.4 Relevance to Kalmari Filtering
5.4 Investigation of more Complex Error Models
6 Performance Improvement through Redundant IMUs
6.1 INS Redundancy Approaches in Inertial Navigation
6.2 Geometrical Arrangement of Redundant IMUs
6.3 Noise Reduction and Direct Noise Estimation
6.3.1 Noise Reduction
6.3.2 Direct Noise Estimation
6.4 Fault Detection and Isolation
6.5 System and Observation Model for the Redundant IMU Integration
6.5.1 Synthetic IMU Integration
6.5.2 Extended IMU Mechanization
6.5.3 Geometrically-Constrained Mechanization
6.6 Navigation Performance Improvement
6.6.1 Algorithm Selection
6.6.2 Assessment Based on Experiments
6.6.3 Assessment Based on Emulation
6.6.4 Notes on the Observability
6.6.5 Orientation Initialization and Inertial Error Estimation
7 From Navigation to Performance Assessment in Sport
7.1 Trajectory Modeling Approaches
7.1.1 Cubic Splines Smoothing
7.1.2 Additional Kalman Filtering
7.1.3 Limitations of Trajectory Modeling .
7.2 Trajectory Matching
7.2.1 Problem Definition
7.2.2 Extension of Cubic Spline Smoothing
7.2.3 Eigenvector Approach for Feature-Based Correspondence
7.2.4 Position Accuracy Improvement through Trajectory Matching
7.2.5 Risk Related to Trajectory Matching
7.3 Trajectory Comparison
7.3.1 Spatial Trajectory Comparison Approach
7.3.2 Methodology for Trajectory Comparison
7.3.3 Alternative Methods for Trajectory Comparison
7.3.4 Visualization Aspects
7.4 Position-Based Chronornetry
7.5 Orientation Related Assessment - Skiing
7.6 Orientation Related Assessment - Motorcycling
7.6.1 Reference Frame Aspects
7.6.2 Computation of the Lateral Slipping of Tires
7.6.3 Evaluation of the Tire Characteristics
7.6.4 Other Perspectives
8 Conclusions and Perspectives
8.1 Conclusions
8.2 PerspectivesNuméro de notice : 15514 Affiliation des auteurs : non IGN Autre URL associée : URL EPFL Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse étrangère DOI : 10.5075/epfl-thesis-4288 En ligne : https://www.sgc.ethz.ch/sgc-volumes/sgk-77.pdf Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=62747 Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 15514-01 30.83 Livre Centre de documentation Géodésie Disponible Theory and reality of direct georeferencing in national coordinates / Jan Skaloud in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 63 n° 2 (March - April 2008)
[article]
Titre : Theory and reality of direct georeferencing in national coordinates Type de document : Article/Communication Auteurs : Jan Skaloud, Auteur ; Klaus Legat, Auteur Année de publication : 2008 Article en page(s) : pp 272 - 282 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Photogrammétrie numérique
[Termes IGN] correction des altitudes
[Termes IGN] correction géométrique
[Termes IGN] géoréférencement direct
[Termes IGN] GPS-INS
[Termes IGN] grande échelle
[Termes IGN] orientation du capteur
[Termes IGN] orientation externe
[Termes IGN] petite échelleRésumé : (Auteur) This paper focuses on the transformation of the sensor's exterior orientation parameters obtained by direct georeferencing (DG) to national reference frames and their subsequent projection for mapping purposes. The required steps are explained and the emphasis is put on the minimization of distortions arising from the curvature of the earth and the inevitable length distortion of the map projection. We recall first the theoretical possibilities of dealing with the vertical distortions due to DG and then introduce a specifically developed technique for their compensation. Afterwards, we demonstrate the influence of such compensation on real examples of small- and large-scale mapping projects. Finally, we offer a comparison with two leading methods and show how these could benefit from extended modeling of the height correction. Copyright ISPRS Numéro de notice : A2008-117 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1016/j.isprsjprs.2007.09.002 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2007.09.002 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=29112
in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing > vol 63 n° 2 (March - April 2008) . - pp 272 - 282[article]Réservation
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Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 081-08021 SL Revue Centre de documentation Revues en salle Disponible L'analyse de performance sportive à l'aide d'un système GPS/INS low-cost : évaluation de capteurs inertiels de type MEMS / A. Waegli in XYZ, n° 113 (décembre 2007 - février 2008)
[article]
Titre : L'analyse de performance sportive à l'aide d'un système GPS/INS low-cost : évaluation de capteurs inertiels de type MEMS Type de document : Article/Communication Auteurs : A. Waegli, Auteur ; J.M. Bonnaz, Auteur ; Jan Skaloud, Auteur Année de publication : 2007 Article en page(s) : pp 19 - 24 Note générale : Bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale
[Termes IGN] centrale inertielle
[Termes IGN] détecteur
[Termes IGN] GPS-INS
[Termes IGN] sport
[Termes IGN] trajet (mobilité)Résumé : (Auteur) Les skieurs s'intéressent au GPS (Global Positioning System) pour évaluer leurs performances. Les positions enregistrées durant les entraînements et les courses permettent d'analyser les trajectoires et de comparer vitesses, accélérations et autres paramètres liés à la performance sportive (p. ex. la fréquence cardiaque). Malheureusement, l'environnement montagneux, la dynamique relativement élevée du skieur et les restrictions ergonomiques dépassent souvent les limites technologiques actuelles. Des centrales inertielles de type MEMS (Micro-Electronic-Mechanical Systems) couplées à des récepteurs GPS offrent une certaine autonomie lorsque le signal GPS est défectueux. Malheureusement, les capteurs MEMS-IMU (Inertial Measurement Unit) ont des erreurs systématiques importantes et de comportement peu connu. Cet article présente une expérience durant laquelle un skieur a été équipé avec des récepteurs GPS, des capteurs MEMS-IMU et une centrale inertielle haut de gamme servant de référence. Cette expérience a permis d'analyser le comportement d'erreur des MEMS-IMU et d'investiguer la performance de l'intégration GPS/MEMS-IMU en termes de position, vitesse et orientation. Copyright AFT Numéro de notice : A2007-633 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=29470
in XYZ > n° 113 (décembre 2007 - février 2008) . - pp 19 - 24[article]Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 112-07041 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Exclu du prêt Open-source software-operated CMOS camera for real-time mapping / Hervé Gontran in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 185 (Mars 2007)
[article]
Titre : Open-source software-operated CMOS camera for real-time mapping Type de document : Article/Communication Auteurs : Hervé Gontran, Auteur ; Jan Skaloud, Auteur ; N. Janvier, Auteur Année de publication : 2007 Conférence : ISPRS 2006, Commission 1 Symposium, From sensors to imagery 03/07/2006 06/07/2006 Champs-sur-Marne [Paris Marne-la-Vallée] France OA ISPRS Archives Article en page(s) : pp 73 - 77 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement d'image
[Termes IGN] axe médian
[Termes IGN] chambre CMOS
[Termes IGN] extraction automatique
[Termes IGN] extraction du réseau routier
[Termes IGN] géoréférencement direct
[Termes IGN] image vidéo
[Termes IGN] logiciel libre
[Termes IGN] prise de vue terrestre
[Termes IGN] route
[Termes IGN] système de numérisation mobile
[Termes IGN] temps réelRésumé : (Auteur) Accurate time registration, georeferencing, and instantaneous feature extraction are important challenges for real-time mapping systems. The Geodetic Engineering Laboratory (TOPO) at the EPFL has designed a mobile platform to automatically determine the geometry of the road centerline: the Photobus. Our system fully exploits the concept of direct georeferencing by combining navigation data with video sequences grabbed by a downward-pointing camera. This paper presents the realization of the authors' vision of real-time mapping that encompasses a mobile acquisition platform dedicated for a well-defined task. To sustain the high performance requirements of such a data-critical application, the use of custom-made software based on open-source libraries is a preferred approach of implementation. In this context, we investigate the suitability of using a close-to-nadiral CMOS camera to extract the road geometry with a reliable and almost latency-free methodology. We will first focus on the frame-grabbing process for which an open-source approach guarantees the versatile integration of the camera into the mapping platform. The second part of the paper discusses the process of extracting and georeferencing features of interest in an automatic manner. To open perspectives, we will investigate an extension of the surveying capabilities of the Photobus with stereovision. Copyright SFPT Numéro de notice : A2007-401 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Article DOI : sans En ligne : https://www.isprs.org/proceedings/XXXVI/part1/Papers/T10-42.pdf Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=28764
in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection > n° 185 (Mars 2007) . - pp 73 - 77[article]Réservation
Réserver ce documentExemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 018-07011 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible Rigorous approach to bore-sight self-calibration in airborne laser scanning [erratum in vol 61 n° 6 February 2007, pages 414-415] / Jan Skaloud in ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, vol 61 n° 1 (October 2006)PermalinkAn eye for landscapes, rapid aerial mapping with handheld sensors / Jan Skaloud in GPS world, vol 17 n° 5 (May 2006)PermalinkRequirements for an orientation and calibration standard for digital aerial cameras and related sensors / W. Kresse in Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection, n° 181 (Mars 2006)PermalinkReliability of direct georeferencing: An overview of the current approaches and possibilities / Jan Skaloud (2006)PermalinkReliability of direct georeferencing: A case study on practical problems and solutions / Klaus Legat (2006)PermalinkTechniques GPS-RTK appliquées à la trajectographie / Hervé Gontran in XYZ, n° 99 (juin - août 2004)PermalinkGéoréférencement direct des images par GPS/INS : Approche rigoureuse pour le calibrage des excentricités angulaires (boresight calibration) / Philipp Schaer in Géomatique suisse, vol 101 n° 8 (01/08/2003)Permalink