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Real-time sea-level monitoring using Kalman filtering of GNSS-R data / Joakim Strandberg in GPS solutions, vol 23 n° 3 (July 2019)  

Public [article]  inGPS solutions > vol 23 n° 3 (July 2019) Titre : Real-time sea-level monitoring using Kalman filtering of GNSS-R data Type de document : Article/Communication Auteurs : Joakim Strandberg, Auteur ; Thomas Hobiger, Auteur ; Rüdiger Haas, Auteur Année de publication : 2019 Note générale : bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Nivellement [Termes descripteurs IGN] B-Spline [Termes descripteurs IGN] déformation de la croute terrestre [Termes descripteurs IGN] filtre de Kalman [Termes descripteurs IGN] glace de mer [Termes descripteurs IGN] marée terrestre [Termes descripteurs IGN] niveau de la mer [Termes descripteurs IGN] rapport signal sur bruit [Termes descripteurs IGN] réflectométrie par GNSS [Termes descripteurs IGN] temps réel Résumé : (auteur) Current GNSS-R (GNSS reflectometry) techniques for sea surface measurements require data collection over longer periods, limiting their usability for real-time applications. In this work, we present a new, alternative GNSS-R approach based on the unscented Kalman filter and the so-called inverse modeling approach. The new method makes use of a mathematical description that relates SNR (signal-to-noise ratio) variations to multipath effects and uses a B-spline formalism to obtain time series of reflector height. The presented algorithm can provide results in real time with a precision that is significantly better than spectral inversion methods and almost comparable to results from inverse modeling in post-processing mode. To verify the performance, the method has been tested at station GTGU at the Onsala Space Observatory, Sweden, and at the station SPBY in Spring Bay, Australia. The RMS (root mean square) error with respect to nearby tide gauge data was found to be 2.0 cm at GTGU and 4.8 cm at SPBY when evaluating the output corresponding to real-time analysis. The method can also be applied in post-processing, resulting in RMS errors of 1.5 cm and 3.3 cm for GTGU and SPBY, respectively. Finally, based on SNR data from GTGU, it is also shown that the Kalman filter approach is able to detect the presence of sea ice with a higher temporal resolution than the previous methods and traditional remote sensing techniques which monitor ice in coastal regions. Numéro de notice : A2019-198 Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern DOI : 10.1007/s10291-019-0851-1 En ligne : https://doi.org/10.1007/s10291-019-0851-1 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=92653 [article]

Parameter estimation with GNSS-reflectometry and GNSS synthetic aperture techniques / Miguel Angel Ribot Sanfelix (2018)  

Public Titre : Parameter estimation with GNSS-reflectometry and GNSS synthetic aperture techniques Type de document : Thèse/HDR Auteurs : Miguel Angel Ribot Sanfelix, Auteur ; Pierre-André Farine, Directeur de thèse ; Cyril Botteron, Directeur de thèse Editeur : Lausanne : Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne EPFL Année de publication : 2018 Importance : 187 p. Format : 21 x 30 cm Note générale : bibliographie Thèse présentée à l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne pour l'obtention du grade de Docteur ès Sciences Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Traitement du signal [Termes descripteurs IGN] classification par maximum de vraisemblance [Termes descripteurs IGN] correction du trajet multiple [Termes descripteurs IGN] erreur de positionnement [Termes descripteurs IGN] filtre de Kalman [Termes descripteurs IGN] interférence [Termes descripteurs IGN] ligne de visée [Termes descripteurs IGN] phase [Termes descripteurs IGN] récepteur GNSS [Termes descripteurs IGN] réflectométrie par GNSS [Termes descripteurs IGN] signal GNSS [Termes descripteurs IGN] signal GPS Résumé : (auteur) Aside from intentional interference, multipath is the most significant error source for Global Navigation Satellite Systems (GNSS) receivers in many operational scenarios. In this thesis, we study the multipath estimation from two different perspectives: to retrieve useful information from it using GNSS-Reflectometry (GNSS-R) techniques; and to mitigate its effects or to estimate its direction-of-arrival (DOA) as well as the line-of-sight (LOS) signal’s using synthetic aperture (SA) processing. The first part of the thesis focuses on precision bounds for GNSS-R techniques for groundbased receivers, in scenarios where a single antenna simultaneously receives the LOS signal and a specular reflection. First, we derive the Cramér-Rao bound (CRB) of the receiver’s height and the reflection coefficient, with the latter depending on the surface’s electrical properties. More specifically, we propose a CRB derivation applicable to GNSS-R techniques that make use of the phase information and long observation times, such as the interference pattern technique (IPT). The derivation is based on the parameter transformation of the Fisher information matrix. We study the dependence of the computed CRB on the scenario and the receiver bandwidth. The CRB results for the simulated scenarios are consistent with the precision reported for many GNSS-R techniques used in these scenarios. The proposed CRB is meant to benchmark and compare new and existing techniques. Besides the derived CRB, we propose an algorithm to obtain the maximum-likelihood (ML) estimator of the parameters of interest with the IPT: the segmented ML estimator (SML). The SML transforms a complex multivariate optimization problem into multiple simpler ones by dividing the parameter search space taking advantage of the cost function’s particular structure. The SML is validated with simulated signal and asymptotically cross-validates the CRB results. The second part of the thesis is devoted to the study of the SA processing of GNSS signals. The goal is to estimate the DOA of the signals received, and mitigate errors in the navigation solution caused by interfering signals, such as multipath. We start by deriving the CRB for the SA context, as a function of the antenna trajectory. This CRB considers the effect of the antenna complex gain, and we show in simulations that it is possible to achieve meaningful DOA estimation only by changing the antenna’s orientation. We continue by proposing a development framework built upon a signal tracking architecture integrating SA processing. Before any SA processing, it is necessary to estimate and compensate any carrier phase contribution not related to the antenna motion. To do so, we propose two new sequential techniques based on the extended Kalman filter (EKF). Also, we develop an open-loop version of the proposed SA tracking architecture, more robust than its closed-loop counterpart. Finally, we validate the proposed architecture and SA-based techniques with synthetic GPS signals at first, and then with real signals, recorded using an antenna mounted on a mechanical rotating arm. The obtained results validate the implemented techniques and show how the proposed SA architecture can ultimately mitigate the position bias error observed in environments with severe multipath interference. Note de contenu : 1- Introduction 2- GNSS-Reflectomery and Synthetic Aperture Processing: An Overview 3- Parameter Estimation in GNSS-Reflectometry Scenarios with Coherent Reflection 4- Spatial Filtering of GNSS Signals with Synthetic Aperture Processing 5- Conclusions Numéro de notice : 25793 Thématique : IMAGERIE Nature : Thèse étrangère Note de thèse : Thèse de Doctorat : Sciences : Lausanne : 2018 En ligne : https://infoscience.epfl.ch/record/253111?ln=fr Format de la ressource électronique : URL Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=95019

Statistical comparison and combination of GPS, GLONASS, and multi-GNSS multipath reflectometry applied to snow depth retrieval / Sajad Tabibi in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 55 n° 7 (July 2017)  

Public [article]  inIEEE Transactions on geoscience and remote sensing > vol 55 n° 7 (July 2017) . - pp 3773 - 3785 Titre : Statistical comparison and combination of GPS, GLONASS, and multi-GNSS multipath reflectometry applied to snow depth retrieval Type de document : Article/Communication Auteurs : Sajad Tabibi, Auteur ; Felipe Geremia-Nievinski, Auteur ; Tonie M. van Dam, Auteur Année de publication : 2017 Article en page(s) : pp 3773 - 3785 Note générale : Bibliographie Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Applications de géodésie spatiale [Termes descripteurs IGN] épaisseur [Termes descripteurs IGN] neige [Termes descripteurs IGN] positionnement par GLONASS [Termes descripteurs IGN] positionnement par GNSS [Termes descripteurs IGN] positionnement par GPS [Termes descripteurs IGN] réflectométrie par GNSS [Termes descripteurs IGN] série temporelle Résumé : (Auteur) Global navigation satellite system (GNSS) multipath reflectometry (MR) has emerged as a new technique that uses signals of opportunity broadcast by GNSS satellites and tracked by ground-based receivers to retrieve environmental variables such as snow depth. The technique is based on the simultaneous reception of direct or line-of-sight (LOS) transmissions and corresponding coherent surface reflections (non-LOS). Until recently, snow depth retrieval algorithms only used legacy and modernized GPS signals. Using multiple GNSS constellations for reflectometry would improve GNSS-MR applications by providing more observations from more satellites and independent signals (carrier frequencies and code modulations). We assess GPS and GLONASS for combined multi-GNSS-MR using simulations as well as field measurements. Synthetic observations for different signals indicated a lack of detectable interfrequency and intercode biases in GNSS-MR snow depth retrievals. Received signals from a GNSS station continuously operating in France for a two-winter period are used for experimental snow depth retrieval. We perform an internal validation of various GNSS signals against the proven GPS-L2-C signal, which was validated externally against in situ snow depth in previous studies. GLONASS observations required a more complex handling to account for topography because of its particular ground track repeatability. Signal intercomparison show an average correlation of 0.922 between different GPS snow depths and GPS-L2-CL, while GLONASS snow depth retrievals have an average correlation that exceeds 0.981. In terms of precision and accuracy, legacy GPS signals are worse, while GLONASS signals and modernized GPS signals are of comparable quality. Finally, we show how an optimal multi-GNSS combined daily snow depth time series can be formed employing variance factors with a ~59%-90% precision improvement compared to individual signal snow depth retrievals, resulting in snow depth retrieval with uncertainty of 1.3 cm. The developed combination strategy can also be applied for the European Galileo and the Chines BeiDou navigation systems. Numéro de notice : A2017-487 Thématique : IMAGERIE Nature : Article nature-HAL : ArtAvecCL-RevueIntern En ligne : http://dx.doi.org/10.1109/TGRS.2017.2679899 Format de la ressource électronique : URL article Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=86414 [article]

Springer handbook of Global Navigation Satellite Systems / Peter J.G. Teunissen (2017)

Public Titre : Springer handbook of Global Navigation Satellite Systems Type de document : Guide/Manuel Auteurs : Peter J.G. Teunissen, Editeur scientifique ; Olivier Montenbruck, Editeur scientifique Editeur : Springer International Publishing Année de publication : 2017 Importance : 1327 Format : 20 x 27 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-3-319-42926-7 Note générale : Bibliographie et glossaire Langues : Anglais (eng) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Géodésie spatiale [Termes descripteurs IGN] antenne GNSS [Termes descripteurs IGN] BeiDou [Termes descripteurs IGN] filtre de Kalman [Termes descripteurs IGN] Galileo [Termes descripteurs IGN] géodynamique [Termes descripteurs IGN] Global Navigation Satellite System [Termes descripteurs IGN] Global Orbitography Navigation Satellite System [Termes descripteurs IGN] GNSS-INS [Termes descripteurs IGN] horloge atomique [Termes descripteurs IGN] interférence [Termes descripteurs IGN] ionosphère [Termes descripteurs IGN] méthode des moindres carrés [Termes descripteurs IGN] orbitographie [Termes descripteurs IGN] orientation [Termes descripteurs IGN] positionnement différentiel [Termes descripteurs IGN] positionnement ponctuel précis [Termes descripteurs IGN] précision du positionnement [Termes descripteurs IGN] récepteur GNSS [Termes descripteurs IGN] réflectométrie par GNSS [Termes descripteurs IGN] résolution d'ambiguïté [Termes descripteurs IGN] signal GNSS [Termes descripteurs IGN] système d'extension [Termes descripteurs IGN] temps universel [Termes descripteurs IGN] traitement du signal [Termes descripteurs IGN] trajet multiple Résumé : (Editeur) This Handbook presents a complete and rigorous overview of the fundamentals, methods and applications of the multidisciplinary field of Global Navigation Satellite Systems (GNSS), providing an exhaustive, one-stop reference work and a state-of-the-art description of GNSS as a key technology for science and society at large. All global and regional satellite navigation systems, both those currently in operation and those under development (GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou, QZSS, IRNSS/NAVIC, SBAS), are examined in detail. The functional principles of receivers and antennas, as well as the advanced algorithms and models for GNSS parameter estimation, are rigorously discussed. The book covers the broad and diverse range of land, marine, air and space applications, from everyday GNSS to high-precision scientific applications and provides detailed descriptions of the most widely used GNSS format standards, covering receiver formats as well as IGS product and meta-data formats. The full coverage of the field of GNSS is presented in seven parts, from its fundamentals, through the treatment of global and regional navigation satellite systems, of receivers and antennas, and of algorithms and models, up to the broad and diverse range of applications in the areas of positioning and navigation, surveying, geodesy and geodynamics, and remote sensing and timing. Each chapter is written by international experts and amply illustrated with figures and photographs, making the book an invaluable resource for scientists, engineers, students and institutions alike. Note de contenu : PRINCIPLES OF GNSS 1. Introduction to GNSS 2. Time and reference systems 3. Satellite orbits and attitude 4. Signals and modulation 5. Clocks 6. Atmospheric signal propagation SATELLITE NAVIGATION SYSTEMS 7. The Global Positioning System (GPS) 8. GLONASS 9. Galileo 10. Chinese navigation satellite systems 11. Regional systems 12. Satellite based augmentation systems GNSS RECEIVERS AND ANTENNAS 13. Receiver architecture 14. Signal processing 15. Multipath 16. Interference 17. Antennas 18. Simulators and test equipment GNSS algorithms and models 19. Basic observation equations 20. Combinations of observations 21. Positioning model 22. Least-squares estimation and Kalman filtering 23. Carrier phase integer ambiguity resolution 24. Batch and recursive model validation POSITIONING AND NAVIGATION 25. Precise point positioning 26. Differential positioning 27. Attitude determination 28. GNSS/INS integration 29. Land and maritime applications 30. Aviation applications 31. Ground based augmentation systems 32. Space applications SURVEYING, GEODESY AND GEODYNAMICS 33. The international GNSS service 34. Orbit and clock product generation 35. Surveying 36. Geodesy 37. Geodynamics GNSS REMOTE SENSING AND TIMING 38. Monitoring of the neutral atmosphere 39. Ionosphere monitoring 40. Reflectometry 41. GNSS time and frequency transfer Annex A: Data formats Annex B: GNSS parameters Numéro de notice : 22723 Thématique : POSITIONNEMENT Nature : Manuel Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=85346

Contient

• Springer Handbook of Global Navigation Satellite Systems, ch. 36. Geodesy / Zuheir Altamimi (2017)  

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Code-barres	Cote	Support	Localisation	Section	Disponibilité
22723-01	30.61	Livre	Centre de documentation	Géodésie	Sorti jusqu'au 27/03/2020
22723-04	DEP-EXG	Livre	LAREG	Dépôt en unité	Exclu du prêt
22723-03	DEP-ELG	Livre	Marne-la-Vallée	Dépôt en unité	Exclu du prêt
22723-02	DEP-PMC	Livre	Saint-Mandé	Dépôt en unité	Exclu du prêt

Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, Volume 2. Observation des surfaces continentales par télédétection micro-onde / Nicolas Baghdadi (2017)

Public Titre de série : Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, Volume 2 Titre : Observation des surfaces continentales par télédétection micro-onde : techniques et méthodes Type de document : Monographie Auteurs : Nicolas Baghdadi, Editeur scientifique ; Mehrez Zribi, Editeur scientifique Editeur : Londres : ISTE Editions Année de publication : 2017 Collection : Collection système Terre - Environnement Importance : 420 p. Format : 15 x 23 cm ISBN/ISSN/EAN : 978-1-78405-157-0 Note générale : Bibliographie, glossaire Langues : Français (fre) Descripteur : [Vedettes matières IGN] Télédétection [Termes descripteurs IGN] altimétrie satellitaire par radar [Termes descripteurs IGN] assimilation des données [Termes descripteurs IGN] données GRACE [Termes descripteurs IGN] filtre de Kalman [Termes descripteurs IGN] GRACE [Termes descripteurs IGN] image radar moirée [Termes descripteurs IGN] interféromètrie par radar à antenne synthétique [Termes descripteurs IGN] micro-onde [Termes descripteurs IGN] modèle d'erreur [Termes descripteurs IGN] modèle numérique de terrain [Termes descripteurs IGN] polarimétrie radar [Termes descripteurs IGN] réflectométrie par GNSS [Termes descripteurs IGN] télédétection en hyperfréquence [Termes descripteurs IGN] tomographie radar [Termes descripteurs IGN] transfert radiatif Index. décimale : 35.22 Télédétection en hyperfréquence - Traitement d'image radar Résumé : (Editeur) Second volume d'une série de six ouvrages, ce livre présente les principes physiques et techniques de différents types de capteurs micro-ondes : les radars à synthèse d’ouverture (RSO), l’altimétrie satellitaire radar, les micro-ondes passives, la gravimétrie spatiale, la réflectométrie GNSS (Global Navigation Satellite System). L’ouvrage aborde également la reconstruction des modèles numériques de terrain à partir de mesures RSO et propose une description des méthodes d’assimilation des données spatiales dans les modèles. Note de contenu : Introduction 1. Imagerie radar à synthèse d’ouverture 2. Imagerie SAR à modes de diversité cohérents : polarimétrie, interférométrie et tomographie SAR 3. Les principes de la reconstruction d’un MNT à partir d’images RSO 4. Principes de l’altimétrie satellitaire radar pour les applications sur les eaux continentales 5. Micro-ondes passives à basses fréquences : principes, transfert radiatif, physique de la mesure 6. La mission de gravimétrie spatiale GRACE : instruments et principe de fonctionnement 7. Le système satellite de navigation global réfléchi (GNSS-R) : de la théorie à la pratique 8. Assimilation de données spatiales Numéro de notice : 22753B Thématique : IMAGERIE Nature : Recueil / ouvrage collectif Permalink : https://documentation.ensg.eu/index.php?lvl=notice_display&id=91695

Voir aussi

• Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, Volume 1. Observation des surfaces continentales par télédétection optique / Nicolas Baghdadi (2017)
• Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, Volume 4. Observation des surfaces continentales par télédétection 2 / Nicolas Baghdadi (2017)
• Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, Volume 5. Observation des surfaces continentales par télédétection 3 / Nicolas Baghdadi (2017)
• Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, Volume 3. Observation des surfaces continentales par télédétection 1 / Nicolas Baghdadi (2017)

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22753-01B	35.22	Livre	Centre de documentation	Télédétection	Disponible

Télédétection pour l'observation des surfaces continentales, Volume 4. Observation des surfaces continentales par télédétection 2 / Nicolas Baghdadi (2017)

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Wetland monitoring with Global Navigation Satellite System reflectometry / Son V. Nghiem in Earth and space science, vol 4 n° 1 (January 2017)  

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A phase-altimetric simulator : studying the sensitivity of Earth-reflected GNSS signals to ocean topography / Aaron Maximilian Semmling in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 54 n° 11 (November 2016)  

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Long-term soil moisture dynamics derived from GNSS interferometric reflectometry: a case study for Sutherland, South Africa / Sibylle Vey in GPS solutions, vol 20 n° 4 (October 2016)  

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A statistical model and simulator for ocean-reflected GNSS signals / James L. Garrison in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 54 n° 10 (October 2016)  

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GNSS interferometric radio occultation / Manuel Martín-Neira in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 54 n° 9 (September 2016)  

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GLORI: A GNSS-R Dual Polarization Airborne Instrument for Land Surface Monitoring / Erwan Motte in Sensors, vol 16 n° 5 (May 2016)  

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First results from the GLORIE polarimetric GNSS-R airborne campaign dedicated to land parameters estimation / Erwan Motte (2016)  

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Snow depth estimation based on multipath phase combination of GPS triple-frequency signals / Keguen Yu in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 53 n° 9 (September 2015)

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Retrieval of significant wave height and mean sea surface level using the GNSS-R interference pattern technique : results from a three-month field campaign / Alberto Alonso-Arroyo in IEEE Transactions on geoscience and remote sensing, vol 53 n° 6 (June 2015)  

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