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Global Positioning Systems, inertial navigation, and integration / Mohinder S. Grewal (2001)

Public Titre : Global Positioning Systems, inertial navigation, and integration Type de document : Guide/Manuel Auteurs : Mohinder S. Grewal, Auteur ; Lawrence R. Weill, Auteur ; Angus P. Andrews, Auteur Editeur : New York, Londres, Hoboken (New Jersey), ... : John Wiley & Sons Année de publication : 2001 Importance : 392 p. Format : 16 x 24 cm + disquette ISBN/ISSN/EAN : 978-0-471-35032-3 Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie spatiale [Termes IGN] centrale inertielle [Termes IGN] filtre de Kalman [Termes IGN] géodésie spatiale [Termes IGN] Global Orbitography Navigation Satellite System [Termes IGN] Global Positioning System [Termes IGN] GPS en mode différentiel [Termes IGN] GPS-INS [Termes IGN] modèle d'erreur [Termes IGN] navigation inertielle [Termes IGN] poursuite de satellite [Termes IGN] traitement du signal [Termes IGN] transformation de coordonnées Résumé : (Editeur) The only comprehensive guide to Kalman filtering and its applications to real-world GPS/INS problems. Written by recognized authorities in the field, this book provides engineers, computer scientists, and others with a working familiarity with the theory and contemporary applications of Global Positioning Systems (GPS). Inertial Navigational Systems, and Kalman filters. Throughout, the focus is on solving real-work problems, with an emphasis on the effective use of state-of-the-art integration techniques for those systems, especially the application of Kalman filtering, To that end, the authors explore the various subtleties, common failures, and inherent limitations of the theory as it applies to real-world situations, and provide numerous detailed application examples and practice problems, including GPS-aided INS, modeling of gyros and accelerometers, and WAAS and LAAS. Drawing upon their many years of experience with GPS, INS and the Kalman filter, the authors present numerous design and implementation techniques not found in other professional references, including original techniques for : - Representing the problem in a mathematical model - Analysing the performance of the GPS sensor as a function of model parameters - Implementing the mechanization equations in numerically stable algorithms - Assessing computation requirements - Testing the validity of results - Monitoring GPS, INS, and Kalman filter performance in operation Note de contenu : 1 INTRODUCTION GPS and GLONASS Overview Differential and Augmented GPS Applications 2 FUNDAMENTALS OF SATELLITE AND INERTIAL NAVIGATION Navigation Systems Considered Fundamentals of Inertial Navigation Satellite Navigation Time and GPS User Position Calculations with No Errors User Velocity Calculation with No Errors Problems 3 SIGNAL CHARACTERISTICS AND INFORMATION EXTRACTION Mathematical Signal Waveform Models GPS Signal Components, Purposes and Properties Signal Power Levels Signal Acquisition and Tracking Extraction of Information for Navigation Solution Theoretical Considerations in Pseudorange and Frequency Estimation Modernization of GPS GPS Satellite Position Calculations Problems 4 RECEIVER AND ANTENNA DESIGN Receiver Architecture Receiver Design Choices Antenna Design Problems 5 GPS DATA ERRORS Selective Availability Errors Ionospheric Propagation Errors Tropospheric Propagation Errors The Multipath Problem How Multipath Causes Ranging Errors Methods of Multipath Mitigation Theoretical Limits for Multipath Mitigation Ephemeris Data Errors Onboard Clock Errors Receiver Clock Errors Error Budgets Problems 6 INERTIAL NAVIGATION Background Inertial Sensors Navigation Coordinates System Implementations SystemLevel Error Models 7 KALMAN FILTER BASICS Introduction State and Covariance Correction State and Covariance Prediction Summary of Kalman Filter Equations Accommodating Correlated Noise Nonlinear and Adaptive Implementations KalmanBucy Filter GPS Receiver Examples Problems 8 KALMAN FILTER ENGINEERING More Stable Implementation Methods Implementation Requirements Kalman Filter Monitoring SchmidtKalman Suboptimal Filtering Covariance Analysis GPS/INS Integration Architectures Problems 9 DIFFERENTIAL GPS Introduction LAWPS. WADGPS, and WAAS GEO Uplink Subsystem (GUS) GEO Uplink Subsystem (GUS) Clock Steering Algorithms GEO Orbit Determination Problems Numéro de notice : 12781 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Manuel de cours Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=54784

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12781-01	30.64	Livre	Centre de documentation	Géodésie	Disponible
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12781-04	30.64	Livre	Centre de documentation	Géodésie	Disponible

Integrierte Modelle zur physikalischen Interpretation geodätischer Deformationsuntersuchungen / I. Milev (2001)

Public Titre : Integrierte Modelle zur physikalischen Interpretation geodätischer Deformationsuntersuchungen Titre original : [Modèles intégrés pour l'interprétation physique des études géodésiques de déformation] Type de document : Thèse/HDR Auteurs : I. Milev, Auteur Editeur : Munich : Bayerische Akademie der Wissenschaften Année de publication : 2001 Collection : DGK - C Sous-collection : Dissertationen num. 540 Importance : 105 p. Format : 21 x 30 cm ISBN/ISSN/EAN : 3-7696-9579-6 Note générale : Bibliographie Langues : Allemand (ger) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie [Termes IGN] filtre de Kalman [Termes IGN] méthode des moindres carrés [Termes IGN] modèle de déformation tectonique [Termes IGN] transformation de Fourier [Termes IGN] transformation de Laplace Résumé : (Auteur) The presented integrated model for interpretation of measured displacements includes geodetic and mechanic relationships. This general relationship between the variation principle of mechanics and the general case of the least square adjustment will be delivered, and the geodetic calculation methods applied for use of variation objectives. This covers the Lagrange function with multipliers and presents an extended model for the potential. The complex deformation model based on the extended dynamical Hamilton's principle will be established and recommended as integrated solution. Numéro de notice : 13064 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse étrangère Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=54864

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13064-01	30.00	Livre	Centre de documentation	Géodésie	Disponible

Space gravity spectroscopy - The sensitivity analysis of GPS-tracked satellite missions (case study CHAMP) / C. Schäfer (2001)

Public Titre : Space gravity spectroscopy - The sensitivity analysis of GPS-tracked satellite missions (case study CHAMP) Type de document : Thèse/HDR Auteurs : C. Schäfer, Auteur Editeur : Munich : Bayerische Akademie der Wissenschaften Année de publication : 2001 Collection : DGK - C Sous-collection : Dissertationen num. 534 Importance : 110 p. Format : 21 x 30 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-3-7696-9573-1 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Techniques orbitales [Termes IGN] analyse spectrale [Termes IGN] champ de gravitation [Termes IGN] filtre de Kalman [Termes IGN] force de gravitation [Termes IGN] harmonique sphérique [Termes IGN] modèle mathématique [Termes IGN] modélisation spatiale [Termes IGN] orbitographie [Termes IGN] orbitographie par GNSS [Termes IGN] satellite artificiel [Termes IGN] série de Fourier [Termes IGN] trajectographie (positionnement) Résumé : (Auteur) Le but d'une analyse de sensibilité d'orbite est de déterminer les parties du champ de gravitation de la terre, qui ont les effets les plus forts sur l'orbite d'un satellite artificiel. Ainsi, l'analyse de sensibilité est un préalable important à l'analyse d'une orbite pour la détermination du champ de gravitation aussi bien que pour la planification et l'optimisation des nouvelles missions. Cette thèse présente une méthode d'analyse de sensibilité d'orbite basée sur une décomposition en série de Fourier analytique de la décomposition en harmoniques sphériques généralement utilisée pour la représentation du champ de gravitation de la terre. Du spectre résulte une connexion entre les coefficients modèles et les fréquences déterminés dans la représentation de champ. Les coefficients de Fourier, qui ressemblent aux " lumped coefficients ", sont des combinaisons linéaires des coefficients de la décomposition en harmoniques du modèle. Les fréquences peuvent également être trouvées dans les vecteurs d'accélération de la gravitation. qui agissent sur le satellite, mais aussi bien dans les données perturbées de l'orbite. Une recherche détaillée sur le spectre rapporte les fréquences dominantes; une recherche détaillée sur les " lumped coefficients " respectifs rapporte l'information suivante, à savoir quels sont les coefficients du champ de gravitation qui ont l'influence la plus forte sur la trajectoire du satellite. La mission CHAMP, développée pour la détermination du champ de gravitation aussi bien que du champ magnétique et de l'atmosphère, sert d'exemple à la méthode présentée et montre aussi les particularités d'une analyse de sensibilité d'orbite pour une mission de basse hauteur de vol (LEO). La détermination de l'accélération par la gravitation, qui dirige CHAMP, de sa position et sa vitesse, observées par GPS est exécutée à l'aide d'un filtrage temps-discret de Kalman utilisée pour le filtrage et l'estimation des paramètres pour les modèles de système non linéaires. Numéro de notice : 68942 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE/POSITIONNEMENT Nature : Thèse étrangère Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=62059

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68942-01	21.10	Livre	Centre de documentation	Technologies spatiales	Disponible
68942-02	21.10	Livre	Centre de documentation	Technologies spatiales	Disponible

Combinations of Earth orientation measurements / Richard S. Gross (2000)

Public Titre : Combinations of Earth orientation measurements : Space99, Comb99, and Pole99 Type de document : Rapport Auteurs : Richard S. Gross, Auteur Editeur : Pasadena : Jet Propulsion Laboratory JPL Année de publication : 2000 Collection : JPL Publications num. 00-5 Importance : 18 p. Format : 22 x 28 cm Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie physique [Termes IGN] données GPS [Termes IGN] filtre de Kalman [Termes IGN] intégration de données [Termes IGN] mouvement du pôle [Termes IGN] orientation de la Terre [Termes IGN] télémétrie laser sur la Lune [Termes IGN] télémétrie laser sur satellite [Termes IGN] temps universel Résumé : (Auteur) Independent Earth orientation measurements taken by the spacegeodetic techniques of lunar and satellite laser ranging, very long baseline interferometry, and the global positioning system have been combined using a Kalman filter. The resulting combined, Earth orientation series, SPACE99, consists of values and uncertainties for universal. time, polar motion, and their rates that span from September 28.0, 1976 to January 22.0, 2000 at daily intervals. The space-geodetic measurements used to generate SPACE99 have then been combined. with optical astrometric measurements to form two additional combined Earth orientation series: (1) COMB99 consisting of values and uncertainties for universal time, polar motion, and their rates that span from January 20.0, 1962 to January 21.0, 2000 at 5-day intervals, and (2) POLE99 consisting of values and uncertainties for polar motion and its rate that span from January 20, 1900 to January 21,2000 at 30.4375day intervals. Numéro de notice : 68747 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Rapport Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=44764

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68747-01	30.40	Livre	Centre de documentation	Géodésie	Disponible

Elements of GPS precise point positioning / Boonsap Witchayangkoon (2000)    

Public Titre : Elements of GPS precise point positioning Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Boonsap Witchayangkoon, Auteur ; Alfred Leick, Directeur de thèse Editeur : Maine [Etats-Unis] : University of Maine Année de publication : 2000 Importance : 286 p. Note générale : bibliographie A thesis submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy (in Spatial Information Science and Engineering) Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Navigation et positionnement [Termes IGN] éphémérides de satellite [Termes IGN] filtre de Kalman [Termes IGN] géodésie spatiale [Termes IGN] Global Orbitography Navigation Satellite System [Termes IGN] Global Positioning System [Termes IGN] horloge [Termes IGN] International Terrestrial Reference Frame [Termes IGN] marée océanique [Termes IGN] orbite [Termes IGN] positionnement ponctuel précis [Termes IGN] propagation ionosphérique [Termes IGN] propagation troposphérique [Termes IGN] récepteur bifréquence [Termes IGN] récepteur monofréquence [Termes IGN] surcharge atmosphérique [Termes IGN] surcharge océanique [Termes IGN] tectonique des plaques Résumé : (auteur) The International GPS Service (IGS) now regularly makes accurate GPS ephemeris and satellite clock information available over the Internet. The satellite coordinates are given in the International Terrestrial Reference Frame (ITRF). This thesis investigates Precise Point Positioning (PPP) using dual and single frequency pseudorange and carrier phase observations. Both the static and kinematic modes are investigated. The static PPP solution examples use six-hour data sets from four stations. The observations were made while Selective Availability (SA) was active and after it had been discontinued. The static solutions agree to within 10 cm with published coordinates or with solutions obtained from the Jet Propulsion Laboratory (JPL) PPP Internet service. The kinematic solutions show a discrepancy of less than one meter, mostly around half a meter. For observations with low multipath, the research shows that single-frequency ionosphere-free PPP solutions are equivalent to the dual-frequency solutions. In case of single-frequency observations the pseudorange dominates the solution. Using a priori tropospheric information does not seem to improve dual-frequency PPP solutions as compared to the case when the vertical tropospheric delay is estimated as part of the Kalman filter solution. However, a priori tropospheric information seems to provide benefits to single-frequency kinematic PPP. The Saastamoinen model is used when computing the zenith tropospheric delay. In all cases, the Neill's mapping function is applied. The studies show high correlation between receiver clock and the up coordinate. The troposphere has a high negative correlation with receiver clock and the up coordinate. However, the troposphere is more correlated with the receiver clock than the up component. All solutions incorporate corrections for solid earth tides, relativity, and satellite antenna phase center offsets. Corrections have not been applied for the phase wind-up angle. The widelane and ionospheric functions are used to detect and fix cycle slips in a semigraphical manner. Since even a single cycle slip significantly falsifies PPP solutions, it is suggested that between-satellite carrier phases be used as another way of detecting slips (now since SA has been discontinued). The software consists mostly of highly modular Mathcad functions that form an excellent base for continued research of PPP. Note de contenu : 1. Introduction 1.1. Research goals 1.2. Motivation 1.3. Previous relevant works 1.4. Approach 1.5. Thesis organization 2. Background 2.1. The GPS system 2.2. The GLONASS system 2.3. Components of PPP 3. Geophysical models 3.1. Deformable Earth 3.2. Solid Earth tides 3.3. Ocean loading 3.4. Plate tectonic motion 3.5. Atmospheric tides 4. International terrestrial reference frame (ITRF) 4.1. General statements on reference frames 4.2. The ITRF 4.3. Transformation between ITRFs 4.4. Orientation and origin of the ITRF 4.5. The draft ITRF-2000 reference frame 4.6. GPS WGS-84 4.7. Agreement between WGS-84 and ITRF 5. Troposphere and ionosphere 5.1. Standard atmosphere 5.2. Troposhpere 5.3. Ionosphere 6. Precise IGS orbit and satellite clock 6.1. IGS orbital analysis and its products 6.2. The SP3 ephemeris 6.3. Lagrange interpolation 7. Mathematical implementations 7.1. Dilution of precision 7.2. Cycle slip detection and removal 7.3. Kalman filter 8. Numerical study and results 8.1. Data sets 8.2. A priori Kalman filter settings 8.3. Analysis Example 8.4. Experiments 9. Conclusions and recommendations 9.1. Conclusions 9.2. Recommendations Numéro de notice : 19800 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse étrangère Note de thèse : PhD thesis : Spatial Information Science and Engineering : Maine : 2000 Organisme de stage : The University of Maine DOI : sans En ligne : https://www.academia.edu/583010/Elements_of_GPS_precise_point_positioning Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=85126

Documents numériques

en open access Elements of gps precise point positioning Adobe Acrobat PDF

On reliability measures for kinematic surveys / M. Jia in Geomatica, vol 52 n° 1 (March 1998)  

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Inertial systems in navigation and geophysics / O. Salychev (1998)

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Real-time estimation of ionospheric delay using GPS measurements / L.S. Lin (1998)

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Filtermethoden zur fehlertoleranten kinematischen Positionsbestimmung / J.G. Wang (1997)

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Hochpräzise Positionierung über große Entfernungen und in Echtzeit mit dem Global Positioning System / S. Leinen (1997)

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Aufbau eines operablen inertialen Vermessungssystems zur Online-Verarbeitung in der Geodäsie auf Basis eines kommerziellen Strapdown Inertialsystems / O. Heinze (1996)

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Ein hybrides System in der Geodäsie. Einsatz des NAVSTAR GPS mit dem Strapdown-Inertial-Navigations- system LASERNAV II für kinematische Punktbestimmung und Orientierung / Wolfgang Söhne (1996)

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On the improvement of gravimetric geoid undulations and oceanographic dynamic topography though a conbination with satellite altimetry and the application of a modified Kalman filter algorithm / D.A. Smith (1996)

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A study of GPS and other navigation systems for high precision navigation and attitude determinations / W.X. Fu (1996)

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Modellierung stochastisch korrelierter Signalanteile in geodätischen Beobachtungen, angewendet insbesondere auf die Bestimmung des Schwerefeldes aus der Kombination von kinematischen und dynamischen Messungen / K. Neumayer (1995)

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