Αξιολόγηση συστήματος ραδιοσημάτων υπερ-ευρείας ζώνης (UWB) σε εφαρμογές στατικού και κινηματικού εντοπισμού

Εξαρχαίος, Χρήστος; Exarchaios, Christos

dc.contributor.author	Εξαρχαίος, Χρήστος	el
dc.contributor.author	Exarchaios, Christos	en
dc.date.accessioned	2016-10-31T11:41:56Z
dc.date.available	2016-10-31T11:41:56Z
dc.date.issued	2016-10-31
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/43947
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.13838
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Γεωδαισία	el
dc.subject	Εντοπισμός	el
dc.subject	Ραδιοσήματα	el
dc.subject	Localization	en
dc.subject	Accuracy	en
dc.subject	Positioning	en
dc.subject	Radio	en
dc.subject	Ακρίβεια	el
dc.subject	UWB	en
dc.subject	Signals	en
dc.subject	Trueness	en
dc.subject	Precision	en
dc.subject	Availability	en
dc.subject	Τριπλευρισμός	el
dc.subject	Trilateration	en
dc.subject	Αξιολόγηση	el
dc.subject	Evaluation	en
dc.title	Αξιολόγηση συστήματος ραδιοσημάτων υπερ-ευρείας ζώνης (UWB) σε εφαρμογές στατικού και κινηματικού εντοπισμού	el
dc.title	Ultra wide band (UWB) radio system evaluation in static and kinematic applications	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Γεωδαισία	el
heal.classification	Τοπογραφία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2016-07-15
heal.abstract	Τις τελευταίες δεκαετίες, η ραγδαία ανάπτυξη της τεχνολογίας δορυφορικού εντοπισμού συνέβαλε ουσιαστικά στην επίλυση προβλημάτων με απαιτήσεις σε προσδιορισμό θέσης για ποικίλες εφαρμογές. Ωστόσο, η εφαρμογή τους περιορίζεται σε ανοικτούς χώρους λόγω της αδυναμίας λήψης του δορυφορικού σήματος σε εσωτερικούς χώρους, θέσεις με υψηλά εμπόδια ή πυκνή βλάστηση. Ο προσδιορισμός θέσης σε αυτές τις περιπτώσεις στηρίζεται σε άλλες τεχνολογίες (αδρανειακές, οπτικές, ραδιοσημάτων, κ.α.), ενώ το πρόβλημα λόγω της πολυπλοκότητας που εμφανίζει εξ’ αιτίας ατελειών που χαρακτηρίζουν τις τεχνολογίες εντοπισμού και των συνθηκών (εμπόδια, πολυανακλάσεις, κ.α.) σε κλειστούς χώρους δεν έχει επιλυθεί πλήρως. Σε αυτό το πλαίσιο, αυτή η εργασία πραγματεύεται την τεχνολογία ραδιοσημάτων υπερ-ευρείας ζώνης (Ultra-Wide-band) για εφαρμογές εντοπισμού. Ειδικότερα, πέρα από την θεωρητική ανασκόπηση στο αντικείμενο, αξιολογείται ενδελεχώς το σύστημα UWB PulsON® 410, Time Domain Inc. ως προς την ποιότητα (ακρίβεια, αξιοπιστία, διαθεσιμότητα) λήψης πρωτογενών μετρήσεων αποστάσεων, όσο και κατά τον προσδιορισμού θέσης σε κινηματικό εντοπισμό. Ειδικότερα, πραγματοποιήθηκαν δύο πειραματικές εφαρμογές. Η πρώτη αφορά την λήψη, επεξεργασία και τον στατιστικό έλεγχο μετρήσεων αποστάσεων (2 m – 720 m) και συγκριτική αντιπαραβολή των αποτελεσμάτων έναντι αντίστοιχων μετρήσεων υψηλής ακρίβειας με χρήση γεωδαιτικού σταθμού. Η δεύτερη εφαρμογή αφορά την παραγωγή τροχιών κινηματικού εντοπισμού με χρήση οχήματος. Η αξιολόγηση του συστήματος UWB στηρίζεται σε εξωτερικό έλεγχο και συγκρίσεις με συγχρονισμένες τροχιές που παρήχθησαν με την βοήθεια συστήματος GNSS/IMU υψηλής ακρίβειας. Από την ανάλυση των αποτελεσμάτων προέκυψε ότι το σύστημα PulsON® 410 μπορεί να επιτύχει την λήψη μετρήσεων εμβέλειας (χωρίς την παρεμβολή εμποδίων) 720 m. Η διαθεσιμότητα του είναι σχεδόν εκατό τοις εκατό για αποστάσεις έως 200 m ενώ η εξωτερική ακρίβειά του της τάξεως των 0.01 m για αποστάσεις έως 100 m. Αντίστοιχα, σε εφαρμογές κινηματικού εντοπισμού χαμηλής δυναμικής (μέγιστη ταχύτητα 18 km/h) και περιοχές ελεύθερες εμποδίων η εξωτερική ακρίβεια θέσης είναι της τάξης των 0.1 m.	el
heal.abstract	During the last decades, the rapid growth of global positioning satellite technology contributed significantly to solving problems with requirements at localization with a variety of applications. However, their application is limited in outdoors because of the inability to obtain satellite signal indoors, at locations with high blocks or dense vegetation. In these cases, localization is based on other technologies (inertial, optical, radio etc.), while the problem occurring despite of the imperfections which characterized positioning technologies and conditions (obstacles, multipath etc.) indoors has not totally resolved. In this context, this thesis deals with radio technology of Ultra Wide Band (UWB) for localization applications. Particularly, beyond the theoretical background to the object, assessed thoroughly UWB PulsON® 410, Time Domain Inc. system so the quality (accuracy, reliability, availability) making primary range measurements as kinematic localization. Particularly, two experimental applications were performed. The first concerns the taking, processing and static testing range measurements (2 m – 720 m) and comparative collation of results against respective measurements of high accuracy using total station. The second experimental application concerns the production of kinematic localization trajectories using a vehicle. The valuation of UWB system based on external testing and comparisons with synchronized trajectories which produced by GNSS/IMU high accuracy system. From results analysis revealed that PulsON® 410 system could succeed measurements at range of 720 m (without interference with obstacles). Its availability is almost a hundred percent for distances up to 200 m and its accuracy is of the order of 0.01 m for distances up to 100 m. In kinematic positioning applications of low dynamic (maximum speed of 18 km/h) and areas clear from obstacles, the accuracy of location is about 0.1 m.	en
heal.advisorName	Γκίκας, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Σταθάς, Δημοσθένης	el
heal.committeeMemberName	Γκίκας, Βασίλειος	el
heal.committeeMemberName	Δουλάμης, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών. Τομέας Τοπογραφίας. Εργαστήριο Γενικής Γεωδαισίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	163 σ.
heal.fullTextAvailability	true