Analiza postupka procjene položaja temeljem zadanih pseudoudaljenosti u programski određenom prijamniku za satelitsku navigaciju

master's thesis

• Author: Mia Filić
• Mentor: Renato Filjar (mentor)
• Mentor: Luka Grubišić (mentor)
• Committee member: Luka Grubišić (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Renato Filjar (član povjerenstva)
• Committee member: Ivica Nakić (član povjerenstva)
• Committee member: Miljenko Huzak (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Science; (Department of Mathematics); Zagreb
• Defense date and country: 2017-09-26, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: NATURAL SCIENCES; Mathematics

Abstract

Rastući broj tehnoloških i društveno-ekonomskih sustava se zasniva na satelitskom određivanju položaja, npr. snalaženje u prostoru, analiza prometnih puteva, pridjeljivanje vremensko-položajnih žigova financijskim transakcijama itd. Kvaliteta usluge određuje se točnošću procjene položaja satelitskim sustavima. Ovaj rad obuhvaća analizu (referentnog) postupaka procjene položaja u domeni navigacijske primjene te se otkrivaju potencijalne slabosti i predlaže poboljšanje. Analiza algoritma uključuje izvedbu i ocjenu kvalitete izvedbe algoritma korištenjem izmjerenih pseudoudaljenosti i programski određenog GPS prijemnika. Programski određen GPS prijemnik je praktično izveden na osobnom računalu. Korišten je u svrhu obrade prikupljenih opažanja GPS prijemnika u RINEX podatkovnom formatu za ulaz u izvedbe. Opažanja su prikupljena s referentne međunarodne GNSS stacionarne postaje (engl. International GNSS Service Reference Station, IGS Reference Station) u Padovi, Italija. Poboljšanja algoritma analizirana su usporednom analizom poboljšanog i izvornog algoritma. Uvodnim se poglavljem uvodi u svijet globalnih satelitskih navigacijskih sustava (engl. Global Navigation Satellite System, GNSS) te se formuliraju ciljevi rada. Prvo poglavlje detaljnije opisuje jedan odabran GNSS, Globalni pozicijski sustav (GPS), i uvodi i egzaktno definira problem određivanja položaja u domeni navigacijske primjene. Odabrani GNSS se koristi pri prikupljanju eksperimentalnih podataka. Drugo poglavlje opisuje načine pronalaska rješenja problema određivanja položaja definiranog prvim poglavljem. Pri prikupljanju i predobradi eksperimentalnih podataka koristi se GNSS korisnička oprema zasnovana na programski određenom radiju. Opis programski određenog radija i korištene GNSS korisničke opreme nalazi se u trećem poglavlju. Četvrto poglavlje donosi praktičnu izvedbu osnovnog (referentnog) algoritma za procjenu položaja u domeni navigacijske primjene, razloge za njegovo poboljšanje te izvedbu i opis poboljšanja. Peto poglavlje ocjenjuje i uspoređuje kvalitetu dva izvedena algoritma, osnovnog i poboljšanog, nakon čega slijede zaključci.

Abstract (english)

Satellite positioning has been recognised as an fundamental underlying technology for growing number of modern technology and socio-economic systems, i.e. orientation in space, traffic routes analysis time and space stamping of financial transactions etc. The quality of services provided by those systems relies on the satellite positioning performance, especially positioning accuracy. This paper covers the analysis of (reference) position estimation procedures in the navigation application domain, discovering of potential weaknesses and suggesting the improvement. The algorithm analysis involves practical performance and rating of the algorithm performance quality using measured pseudorange and programmable GPS receiver. A program-specific GPS receiver is practically performed on a personal computer. It was used for processing the GPS receiver’s observations in the RINEX data format to form the input of the algorithm performance. GPS receiver’s observations are collected from IGS reference station located in Padua, Italy. Algorithm enhancements were analyzed by a parallel analysis of the improved and original algorithm. The introductory chapter introduces the world of global navigation satellite systems (GNSS) and formulates the objectives. Chapter one details a selected GNSS, Global Positioning System (GPS), and introduces and defines the problem of positioning in the navigation application domain. Selected GNSS is used when collecting experimental data. The second chapter describes solution finding methods of the problem defined by chapter one. GNSS user equipment based on program-specific radio is used when collecting and pre-processing experimental data. The description of the programmable radio and the GNSS user equipment used are given with the third chapter. Chapter Four provides a practical performance of the basic (benchmark) algorithm for position assessment in the navigation application domain, the reasons for its improvement and performance and description of the improvement. The fifth chapter evaluates and compares the quality of two derived algorithms, basic and improved, followed by conclusions.

• Keywords: satelitsko određivanje položaja; GPS prijemnik; RINEX; analiza algoritma; GNSS; Global Navigation Satellite System; Globalni pozicijski sustav; GPS
• Keywords (english): satellite positioning; GPS receiver; RINEX; algorithm analysis; GNSS; Global Navigation Satellite System; Globalni positioning system; GPS
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:739461
• Study programme: Title: Computer Science and Mathematics; Study programme type: university; Study level: graduate; Academic / professional title: magistar/magistra računarstva i matematike (magistar/magistra računarstva i matematike)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Created on: 2018-01-26 11:44:13