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A multipath and thermal noise joint error characterization and exploitation for low-cost GNSS PVT estimators in urban environment / Eustachio Roberto Matera (2022)
Titre : A multipath and thermal noise joint error characterization and exploitation for low-cost GNSS PVT estimators in urban environment Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Eustachio Roberto Matera, Auteur ; Carl Milner, Directeur de thèse ; Axel Javier Garcia Pena, Directeur de thèse Editeur : Toulouse : Université de Toulouse Année de publication : 2022 Importance : 348 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : Bibliographie
Thèse en vue de l'obtention du Doctorat de l'Université de Toulouse délivré par l'Institut National Polytechnique de Toulouse en Informatique et TélécommunicationLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement du signal
[Termes IGN] bruit thermique
[Termes IGN] correction du trajet multiple
[Termes IGN] corrélation temporelle
[Termes IGN] filtre de Kalman
[Termes IGN] rapport signal sur bruit
[Termes IGN] récepteur GNSS
[Termes IGN] signal GPS
[Termes IGN] trajet multiple
[Termes IGN] zone urbaine denseIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) Achieving an accurate localization is a significant challenge for low-cost GNSS devices in dense urban areas. The main limitations are encountered in the urban canyons, consisting in a reduced satellite signal availability and a positioning estimation error due to the impact of Line-of-Sight and Non Line-of-Sight multipath phenomenon. This PhD study allows to understand the impact of the multipath phenomenon on the low-cost GNSS receivers and to prove the need of accurate assessment of the multipath error model affecting the GNSS measurements, especially in urban environment. It consists in the investigation, characterization, and finally, exploitation of the multipath error components affecting the pseudorange and pseudorange-rate measurements, of a single frequency, dual constellation GNSS receiver in the urban environment, operating with GPS L1 C/A and Galileo E1 OS signals. The first goal consists in providing a set of methodologies able to identify, isolate and characterize the multipath error components from the measurements under test. However, considering that the isolation of the multipath error is a complex operation due to the superimposed effects of multipath and thermal noise, the final method consists of isolating the joint contribution of multipath and thermal noise components. The isolated multipath and thermal noise error components are firstly classified depending the corresponding received signal /0 values, and, secondly, statistically characterized by means of Probability Density Function, sample mean and sample variance. Also, the temporal and spatial correlation properties of the isolated error components are calculated by means of a methodology which estimates the temporal correlations as a function of the receiver speed. In addition, an image processing methodology based on the application of a sky-facing fish-eye camera provides the determination of an empirical /0 threshold equal to 35 dB-Hz used to qualitatively identify the Non Line- Of-Sight and Line-Of-Sight received signal reception states. The resulting errors are characterized by a nonsymmetrical, positive biased PDF for a /0 lower than 35 dBHz, while they are characterized by a symmetrical and zero-centred PDF for a /0 higher than 35 dB-Hz. Correlation times for pseudoranges are ranged from around 5s for static and very low speed dynamics to around 1s for high-speed dynamics. Correlation times for pseudorange-rates ranged from around 0.5s for static and very low speed dynamics to around 0.2s for high-speed dynamics, due to the data-rate limitations. The second goal consists in exploiting the multipath and thermal noise error models and the LOS/NLOS received signal reception state estimation in a low-complex EKF-based architecture to improve the accuracy of the PVT estimates. This is obtained by implementing some techniques based on the measurement weighting approach to take into account the statistical properties of the error under exam and by the application of a time differenced architecture design to exploit the temporal correlation properties. Positioning performance of the tested solutions surpassed the performances of a simple EKF architecture and are comparable to the performances of a uBlox M8T receiver. Note de contenu : 1- Introduction
2- GNSS architecture
3- GNSS receiver processing
4- Multipath effects on the GNSS receiver tracking performances
5- Multipath characterization methodologies
6- Multipath characterization results
7- Proposed extended Kalman Filter Algorithm
8- Conclusions and recommandations for future worksNuméro de notice : 15272 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse française Note de thèse : Thèse de Doctorat: en Informatique et Télécommunication : Toulouse :2022 Organisme de stage : Laboratoire de Télécommunications (TELECOM-ENAC) DOI : sans En ligne : http://www.theses.fr/2022INPT0030 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100992 On-orbit BDS signals and transmit antenna gain analysis for a geostationary satellite / Meng Wang in Advances in space research, vol 69 n° 7 (April 2022)
[article]
Titre : On-orbit BDS signals and transmit antenna gain analysis for a geostationary satellite Type de document : Article/Communication Auteurs : Meng Wang, Auteur ; Tao Shan, Auteur ; Lei Liu, Auteur ; et al., Auteur Année de publication : 2022 Article en page(s) : pp 2711 - 2723 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Techniques orbitales
[Termes IGN] affaiblissement de la précision
[Termes IGN] orbite géostationnaire
[Termes IGN] orbite terrestre
[Termes IGN] orbitographie
[Termes IGN] récepteur BeiDou
[Termes IGN] satellite géostationnaire
[Termes IGN] signal BeiDouRésumé : (auteur) A Beidou navigation satellite system (BDS) receiver with high sensitivity is embarked in a geostationary orbit (GEO) spacecraft to demonstrate characteristics of BDS signals tracked. This receiver can be compatible with the regional (BDS-2) and global (BDS-3) systems, which have three orbit types: medium Earth orbit (MEO), inclined geostationary orbit (IGSO), and GEO. The on-orbit BDS signal characteristics, including observations quantity, availability, position dilution of precision (PDOP), and carrier-to-noise ratio (C/N0), are presented according to in-flight data. The observations and distribution of C/N0 with respect to nadir angles were analyzed. The average number of the BDS satellites tracked is 4.4, and the average PDOP is 12.0. PDOP improves when the BDS GEO and IGSO observations are involved. The maximum value of C/N0 of the BDS-3 MEO satellites is approximately 49 dB-Hz, which is roughly 2 dB higher than that of the BDS-2 MEO satellites. Most of the C/N0 of the BDS-3 MEO satellite at nadir angles beyond 26° is in the range of 27–34 dB-Hz. We reconstruct the transmit antenna gain for all observed BDS satellites using C/N0 measurements. Moreover, we investigate the main and side lobe characteristics of the BDS satellites in terms of different orbit types and satellite manufacturers. The side lobe signals of the BDS-3 MEO generally have 20–30 dB lower gain than the peak main lobe gain. The side lobe signal performance of the BDS-2 MEO is evidently better than that of the BDS-3 MEO. We give side lobe characteristics analysis of the BDS-3 MEO satellites from two different manufacturers based on the transmit antenna gain reconstructed. Numéro de notice : A2022-230 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article DOI : 10.1016/j.asr.2022.01.022 Date de publication en ligne : 25/01/2022 En ligne : https://doi.org/10.1016/j.asr.2022.01.022 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100107
in Advances in space research > vol 69 n° 7 (April 2022) . - pp 2711 - 2723[article]
Titre : Robust GNSS phase tracking using variational bayesian inference Titre original : Méthodes de poursuite robuste de phase pour signaux GNSS basées sur l’inférence bayésienne variationnelle Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Fabio Fabozzi, Auteur ; Stéphanie Bidon, Auteur Editeur : Toulouse : Université de Toulouse Année de publication : 2022 Importance : 173 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie
Thèse en vue de l'obtention du Doctorat de l'Université de Toulouse, délivré par l'Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace, Spécialité Signal, Image, acoustique et optimisationLangues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement du signal
[Termes IGN] données GNSS
[Termes IGN] filtrage bayésien
[Termes IGN] filtre de Kalman
[Termes IGN] glissement de cycle
[Termes IGN] inférence statistique
[Termes IGN] méthode robuste
[Termes IGN] phase
[Termes IGN] rapport signal sur bruit
[Termes IGN] récepteur GNSS
[Termes IGN] signal GNSSIndex. décimale : THESE Thèses et HDR Résumé : (auteur) In this Ph.D. thesis, we are interested in robust carrier-phase estimation by using Variational Bayesian filtering. Carrier-phase measurement has become a fundamental task in many various engineering applications such as precise point positioning in GNSS (Global Navigation Satellite System). Unfortunately, phase measurements obtained by traditional phase tracking techniques may be strongly affected by the presence of ambiguous phase jumps, known as cycle slips. The latter may strongly impact the performance of the considered phase tracking algorithm leading to, in the worst case, a permanent loss of lock (drop-lock) of the signal. A re-acquistion process is then necessary which afflicts the tracking performance. Therefore, to address this problem, we propose a robust nonlinear filter for carrier-phase tracking based on Restricted Variational Bayes inference. This methodology gives us a closed-form and easy-to-implement expression of the estimator. First, the algorithm is developed only for slow phase dynamics (i.e., first-order loop), then, its order is augmented by estimating a state vector formed by the carrier-phase and its derivatives. The performance of the proposed algorithm is compared with that of conventional techniques such as DPLL (Digital Phase Lock Loop) and KF (Kalman Filter)-based DPLL in terms of precision of estimation (root-mean-square error) and cycle slipping occurrence (mean-time-to-first-slip and cycle slip rate). The comparison is firstly conducted using synthetic data, and then, real GNSS data into a GNSS software-defined-radio receiver. Results show that the proposed method outperforms the conventional linear filters, when the signal-to-noise ratio is low. Note de contenu : Introduction
1- Introduction to GNSS
2- DPLL and robust phase tracking techniques
3- RVB algorithm in case of slow dynamics
4- RVB algorithm in case of high-order dynamics
5- RVB algorithm using real GNSS data
ConclusionNuméro de notice : 15268 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Thèse française Note de thèse : thèse de Doctorat : Signal, Image, acoustique et optimisation : Toulouse : 2022 Organisme de stage : ISAE-ONERA SCANR DOI : sans En ligne : https://depozit.isae.fr/theses/2022/2022_Fabozzi_Fabio.pdf Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=100684
Titre : UAVs for the environmental sciences : Methods and applications Type de document : Monographie Auteurs : Annette Eltner, Éditeur scientifique ; Dirk Hoffmeister, Éditeur scientifique ; Andreas Kaiser, Éditeur scientifique ; et al., Auteur Editeur : Darmstadt : Wissenschaftliche Buchgesellschaft Année de publication : 2022 Importance : 492 p. Format : 16 x 24 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-3-534-40590-9 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Acquisition d'image(s) et de donnée(s)
[Termes IGN] analyse comparative
[Termes IGN] droit
[Termes IGN] droit européen
[Termes IGN] étalonnage de capteur (imagerie)
[Termes IGN] géoréférencement
[Termes IGN] image captée par drone
[Termes IGN] matériel
[Termes IGN] navigation inertielle
[Termes IGN] photogrammétrie aérienne
[Termes IGN] plan de vol
[Termes IGN] récepteur GNSS
[Termes IGN] semis de pointsRésumé : (éditeur) This book gives an overview of the usage of UAVs in environmental sciences covering technical basics, data acquisition with different sensors, data processing schemes and illustrating various examples of application. Note de contenu : 1- Basics
2- Data acquisition
3- Data analysis
4- ApplicationsNuméro de notice : 24097 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : IMAGERIE Nature : Recueil / ouvrage collectif DOI : 10.53186/1028514 En ligne : https://doi.org/10.53186/1028514 Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=102571 Évaluer un récepteur GNSS RTK pour la topographie / Florian Birot in XYZ, n° 169 (décembre 2021)
[article]
Titre : Évaluer un récepteur GNSS RTK pour la topographie Type de document : Article/Communication Auteurs : Florian Birot, Auteur Année de publication : 2021 Article en page(s) : pp 11 - 15 Note générale : Bibliographie Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale
[Termes IGN] analyse comparative
[Termes IGN] instrument de mesure
[Termes IGN] mesure géodésique
[Termes IGN] positionnement cinématique en temps réel
[Termes IGN] positionnement par GNSS
[Termes IGN] précision centimétrique
[Termes IGN] qualité instrumentale
[Termes IGN] récepteur GNSS
[Termes IGN] topographieRésumé : (Auteur) L’arrivée de récepteurs bas-coût performants sur le marché a bousculé certains a priori sur ces matériels et remobilisé les utilisateurs autour de la notion de test d’un appareil de mesure GNSS. Dans ce contexte, nous proposons d’explorer plusieurs méthodes d’évaluation des récepteurs GNSS. Nous nous focalisons sur les performances de positionnement, même si, aujourd’hui, une composante importante de la qualité d’un récepteur se trouve aussi dans son accessibilité, sa facilité d’utilisation et la capacité à toucher différents métiers, notamment certaines corporations qui ne sont pas nécessairement formées aux spécificités de la précision, du traitement du signal, ou de la géodésie. Les performances de positionnement restent relativement simples à évaluer, car nous avons accès facilement à des grandeurs mesurables permettant de le faire, contrairement à d’autres critères importants pour l’utilisateur final, comme l’ergonomie ou la facilité d’utilisation. Numéro de notice : A2021-846 Affiliation des auteurs : non IGN Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueNat DOI : sans Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=99166
in XYZ > n° 169 (décembre 2021) . - pp 11 - 15[article]Exemplaires(1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité 112-2021041 RAB Revue Centre de documentation En réserve L003 Disponible Sentinel-6A precise orbit determination using a combined GPS/Galileo receiver / Oliver Montenbruck in Journal of geodesy, vol 95 n° 10 (October 2021)PermalinkGPS satellite differential code bias estimation with current eleven low earth orbit satellites / Xingxing Li in Journal of geodesy, vol 95 n° 7 (July 2021)PermalinkA multi-layer perceptron neural network to mitigate the interference of time synchronization attacks in stationary GPS receivers / N. Orouji in GPS solutions, vol 25 n° 3 (July 2021)PermalinkRécepteurs GNSS bas coût pour la surveillance des grands ponts / Nicolas Manzini in XYZ, n° 167 (juin 2021)PermalinkMulti-GNSS real-time precise clock estimation considering the correction of inter-satellite code biases / Liang Chen in GPS solutions, vol 25 n° 2 (April 2021)PermalinkMitigating high latitude ionospheric scintillation effects on GNSS Precise Point Positioning exploiting 1-s scintillation indices / Kai Guo in Journal of geodesy, vol 95 n° 3 (March 2021)PermalinkThe Realization and evaluation of PPP ambiguity resolution with INS aiding in marine survey / Zhenqiang Du in Marine geodesy, vol 44 n° 2 (March 2021)PermalinkPerformance of 6 different global navigation satellite system receivers at low latitude under moderate and strong scintillation / E.R. de Paula in Earth and space science, vol 8 n° 2 (February 2021)PermalinkReceiver DCB analysis and calibration in geomagnetic storm-time using IGS products / Jianfeng Li in Survey review, Vol 53 n° 377 (February 2021)PermalinkBenefits from a multi-receiver architecture for GNSS RTK positioning and attitude determination / Xiao Hu (2021)Permalink