Global Navigation Satellite System (GNSS) is nowadays a well-established and popular choice for various survey missions. Earlier studies indicate that BeiDou in combination with Global Positioning System (GPS), Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema (GLONASS) and Galileo contributes to a lower uncertainty in 3D. Earlier studies indicates that GNSS achieves good enough quality and is reliable for deformation monitoring. The purpose of the study is to examine the potential of BeiDou using static deformation monitoring in 3D at the millimeter level, both individually and in combination with other satellite systems. The study detects deviations in a local network and by connecting to an external reference station using single- and double frequency as well as broadcast- and precise ephemeris. Data were collected using static measurements for three sessions within 2 days. The observation time for session 1 was 9 h and for sessions 2 and 3 was 4 h, respectively. The measurements were carried out using 3 points with the average baseline length of 791 m. A simulated deformation was applied at 2 occasions were each displacement was 5 mm in plane and 4,8 mm in height. Data was processed in Leica Infinity. The measured deformation was compared with the true displacement and with the rest of the satellite constellations. The result of the study shows that BeiDou in combination with GPS/GLONASS/Galileo in a local network achieves deviations between 0,2–1,0 mm in plane and 0,1–1,2 mm in height for every setting. Regarding processing with only BeiDou in a local network with broadcast ephemeris and the B1 frequency, the result indicates deviations between 0,2–1,9 mm in plane and 0,4–1,0 mm in height. Further processing with precise ephemeris the deviations was calculated between 0,2–1,8 mm in plane and 0,9–4,6 mm in height. Larger deviations were obtained using the external reference station MAR6. The outcomes of this study indicate that there is a possibility to use BeiDou individually for deformation monitoring if broadcast- and precise ephemeris with frequency B1 are used. BeiDou in combination with GPS/GLONASS/Galileo indicates deviations at millimeter level (<1,2 mm) in 3D. BeiDou as a complement achieves equivalent deviations in comparison to GPS/GLONASS/Galileo. The conclusion indicates that BeiDou as a complement is useful for static deformation monitoring. Further conclusions indicate that an external reference station should not be used for deformation monitoring. BeiDou can, when using B1 frequency and precise ephemeris, detect millimeter displacements for shorter sessions. / Global Navigation Satellite System (GNSS) är idag ett väletablerat och populärt val vid diverse mättekniska uppdrag. Tidigare studier tyder på att BeiDou i kombination med Global Positioning System (GPS), Globalnaya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema (GLONASS) och Galileo bidrar till en lägre osäkerhet i 3D. Tidigare studier visar att GNSS uppnår tillräckligt hög kvalitet för att anses tillförlitligt vid deformationsövervakning. Syftet med studien är att undersöka BeiDou och dess potential vid statisk deformationsövervakning i 3D på millimeternivå, både enskilt och i kombination med andra satellitsystem. Vidare detekteras skillnader i ett lokalt nätverk och med anslutning mot en extern referensstation med enkel- och flerfrekvens samt utsändaoch precisa bandata. Data samlades in via statisk mätning under två dagar, i tre sessioner, där session 1 uppgick till 9 timmar och session två samt tre till fyra timmar vardera. Mätningarna genomfördes på tre punkter med en genomsnittlig baslinjelängd på 791 m. En simulerad deformation pågick under två tillfällen där vardera rörelsen var 5 mm i plan och 4,8 mm i höjd. Data bearbetades i Leica Infinity. Den mätta deformationen jämfördes mot den faktiska förflyttningen samt mot övriga satellitkonstellationer. Studiens resultat visar att BeiDou i kombination med GPS/GLONASS/Galileo i ett lokalt nätverk erhöll avvikelser mellan 0,2–1,0 mm i plan och 0,1–1,2 mm i höjd för samtliga inställningar. Angående bearbetning med BeiDou enskilt i ett lokalt nätverk beräknat med utsända bandata och frekvensen B1 erhöll resultatet avvikelser på 0,2–1,9 mm i plan och 0,4–1,0 mm i höjd. Vid efterbehandling med precisa bandata beräknades avvikelserna till 0,2–1,8 mm i plan och 0,9–4,6 mm i höjd. Större avvikelser erhölls vid bearbetning mot den externa referensstationen. Studiens slutsatser visar att möjligheten finns att använda BeiDou enskilt för deformationsövervakning med både utsända- och precisa bandata och frekvensen B1. BeiDou i kombination med GPS/GLONASS/Galileo visar avvikelser på millimeternivå (<1,2 mm) i 3D. I jämförelse med GPS/GLONASS/Galileo erhåller mätningar med BeiDou som komplement ingen signifikant avvikelse. Slutsatsen tyder på att BeiDou som komplement uppnår likvärdig kvalitet som GPS/GLONASS/Galileo och är användbart vid statisk deformationsövervakning. Ytterligare slutsatser tyder på att anslutning mot en extern referensstation inte bör användas. BeiDou med enkelfrekvensen B1 med precisa bandata har även potential att detektera förflyttningar på millimeternivå vid kortare sessioner.

No description available.

Global Navigation Satellite Systems (GNSS) have found wide adoption in various applications, be they military, civilian or commercial. The susceptibility of GNSS to radio-frequency interference can, thus, be very disruptive, even for emergency services, therefore threatening people's lives. An early prototype of a system providing relatively cheap widescale GNSS jamming detection, called J911, is explored in this thesis. J911 is smartphone-based crowdsourcing of GNSS observations, most interesting of which are carrier-to-noise-density ratio (<img src="http://www.diva-portal.org/cgi-bin/mimetex.cgi?%5Cfrac%7BC%7D%7BN_0%7D" />) and Automatic Gain Control (AGC) voltage. To implement the prototype, an Android application to provide the measurements, a backend to parse and store the measurements, and a frontend to visualize the measurements were developed. In real-world use, the thesis argues, the J911 system would best be implemented over existing Enhanced 9-1-1 (E911) infrastructure, becoming a standardized part of the Public Switched Telephone Network (PSTN). The Android application, running on a smartphone, would periodically construct messages to be sent to the backend over an Internet connection. The messages would include: current location from all location providers available in Android OS, observed satellites from all supported constellations, the satellites' <img src="http://www.diva-portal.org/cgi-bin/mimetex.cgi?%5Cfrac%7BC%7D%7BN_0%7D" />, and a timestamp. Once a message is received on the backend, the data would be extracted and stored in a database. The frontend would query the database and produce a map with the collected datapoints overlaid on top of it, whose color indicates received signal strength at that point. When a jammer gets close enough to a few smartphones, they will all be jammed, which is easily observed on the map. On top of that, if enough samples are gathered, a Power Difference of Arrival localization algorithm can be used to localize the jammer. The smartphones that the system was planned to be tested with did not support AGC level readings, therefore in order to obtain AGC levels over time, a few SiGe GN3S Samplers, which are radio-frequency frontends, were used. In eastern Idaho, United States, over three nights in July 2017, an exercise, named 2017 DHS JamX, was performed with the help of the US Department of Homeland Security. Sadly, the approval for the publication of the test results did not come in time to be included in this thesis.

Master’s thesis deals with global navigation satellite systems. It gathers information about operation principles of individual systems and evaluates their applicability for Air transportation through own measures.

This document describes a device capable to determine geographical position thanks to its GNSS module and measure the change of movement with the help of an accelerometer and gyroscope. Outputs of these integrated circuits are combined, data are processed and fused thanks to a numerical integration and mathematical filters. Results are stored on a memory card. The whole development is described from a concept, through the making of the device and software algorithms to the testing of its functions.

Eftersom att både GNSS GPS och GLONASS har många likheter så finns möjlighet att utnyttja systemen i kombination. Dock föreligger olikheter vilket gör att systemen inte är fullkomlig kompatibla med varandra. Diskrepans i koordinater och tidsram utgör ett stort hinder för att kombinera dessa system. Men lösningar för koordinatstransformering har tagits fram för att eliminera dessa divergenser (Roßbach, 2001) BeiDou GNSS system till skillnad från GNSS GPS/GLONASS är ett av det senaste etablerade navigationssystem, vilket ställer frågor för användare om systemets kvalitéer och brister. Denna studie behandlar väldigt översiktligt om hur BeiDou systemet tillkom och bakgrunden, karaktärer samt ambitionen som är framlagt för systemet. BeiDou som ursprungligen kallades för COMPASS hade inte samma ändamål som GLONASS och GPS att tillfredsställa sina användare med globalt navigationssystem, intentionen med systemet var mestadels för positioneringssystem som skulle användas regionalt och för militära ändamål, men med tiden ökade ambitionen hos tillverkaren och en ny plan alstrades. planen var att satsa på att bli en av världsledande positionering och navigationssystem, och det skulle etableras och utnyttjas världen över. GLONASS och NAVSTARs GPS vilka är stora konkurrenter av produktutveckling inom rymd teknologi, har framställt världens mest noggranna och effektiva satellitsystemen. Även om ändamålen för dessa systemen hade sin utgångspunkt för applikation inom det militära avseende, har de gjort tillgängliga för diverse civil användning. GNSS GPS/GLONASS kan i vissa fall visa brister på uppkopplingshastighet men också mätningsprecision vid användning på egen hand, detta p.g.a. att antalet synliga och uppnåbara satelliter är begränsande. Detta har gett upphov till vidare studier inom systemens karaktärer samt implementering av kombination GNSS GPS/GLONASS. Emedan både systemen tillsammans består av 48 satelliter, att hitta tillfredställande antal satelliter under alla omständigheter underlättas. Systemen innehöll implikationer i sina grundinställningar som försvårar tillämpning av dessa i kombination. Satelliterna skickar information om sina positioner på två olika metoder, PZ-90 för GLONASS och WGS-84 för GPS. Metoderna är väldigt lika varandra med skiljer sig någorlunda i sättet de utför sina beräkningar. Denna skiljaktighet skapades då systemen ej hade som avsikt att samarbeta och eventuellt integrera med varandra vilket gjorde att utvecklingen av båda GNSS gick isär. Detta innebär att transformation av satellitinformation är nödvändigt för att uppnå tillförlitliga lösningar, då GNSS ska sammanställas och användas integrerat.

GNSS hardware biases appear in code and phase observations, and originates both from the receiver and satellite hardware. These biases influence the accuracy in precise GNSS positioning if not handled properly. This thesis is based on two papers, where one is a review paper published in GPS Solutions, and the other is a research paper currently in review (resubmitted after minor revision) for Journal of Geodetic Science. The first paper compiles current results and gives an overview of those situations where biases are of the greatest importance for precise positioning. The second paper investigates the satellite dependency in two cases of relative phase biases. In the first paper, a review is given on how hardware biases influence precise GNSS positioning in various situations. These can roughly be divided into five cases: positioning not employing the ionosphere free combination to which the satellite clock corrections are aligned, GNSS based ionospheric modeling, determination of the phase ambiguity as an integer in PPP, and positioning with GLONASS. In the second paper, the satellite dependency for two cases of relative phase biases are investigated: relative between-receiver biases in single differenced phase observations from two receivers, relative between-signals biases in observation differences between two signals recorded by the same receiver and associated with the same carrier frequency. In both these cases a satellite dependency was discovered. The first case showed a difference of 0.8 mm between the greatest and smallest values, while the corresponding difference in the second case was 3.5 mm. It was also discovered that the biases in the first case varied periodically over time, and with a period of one sidereal day. The exact cause for these variations could however not be determined in the experiment, even though multipath could be excluded as their source. / Hårdvaru-relaterade biases kan beskrivas som små systematiska fel som uppkommer i kod- och bärvågs-observationer vid GNSS-mätning. Dessa uppstår i hårdvaran hos både satellit och mottagare, och inverkar på positionsosäkerheten vid noggrann GNSS-positionering om de inte hanteras. Denna avhandling är baserad på två artiklar, varav den ena är publicerad i GPS Solutions, och den andra är under granskning (återinskickad efter en mindre omarbetning) för Journal of Geodetic Science. Den första artikeln ger en överblick över hårdvaru-relaterade biases och de situationer då de är som mest betydelsefulla för noggrann positionering. Den andra artikeln undersöker om det eventuellt existerar ett satellit-beroende hos två fall av hårdvaru-relaterade biases för bärvågsobservationer. I den första artikeln tas fem fall upp som är särskilt betydelsefulla gällande hårdvaru-relaterade biases. Dessa är: positionering som inte använder den jonosfärsfria linjärkombination av GNSS-observationer som mottagna satellit-klock-korrektioner är anpassade för, GNSS-baserad jonosfärsmodellering, heltalsbestämning av periodobekanta vid PPP-positionering, positionering med flera GNSS-system, och positionering med Glonass specifikt. I den andra artikeln undersöks satellit-beroendet för två fall: relativa bärvågsobservationer mellan två mottagare, relative bärvågsobservationer mellan två signaler observerade av samma mottagare och med samma bärvågsfrekvens. I båda fallen upptäcktes ett satellitberoende. Variationerna i första fallet visade en differens mellan största och minsta värdet på ungefär 0.8 mm, medan motsvarande värde i andra fallet var ungefär 3.5 mm. Det visade sig också att hårdvaru-relaterade biases i det första fallet varierade periodiskt över tiden, med en period av ett sideriskt dygn. Den exakta orsaken för dessa variationerna kunde ej bestämmas, även om flervägsstörningar kunde uteslutas som källa. / <p>QC 20170926</p>

Due to the current research needs and the lack of commercial multi-channel, multi-constellation GNSS receivers, a two-board solution has been developed so it can be mated with and take advantage of the processing power of the FPGA board branded as MicroZed. In order to achieve the proposed goals, an initial phase for assessing and updating the older design, building, and testing of SiGe modules (including both the electronics and casings) has been carried out. The results included demonstrate performances at logging GPS-L1 data with similar C/N0 and AGC values as the previous versions of the modules and offering navigation solutions with accuracies of a few meters. Secondly, a first iteration and design proposal for the new generation receiver has been proposed for GPS and GLONASS L1 and L2, which has been manufactured and tested. Partial tests have been performed due to the flaws of the current revision of the MicroZed Board in regards to its communication peripherals, and the results have validated the receiver’s design provided certain modifications are considered for future iterations. Furthermore, voltage and frequency tests have provided results with an error of less than 7%, and signal tests have provided C/N0 values similar to those of the SiGe modules of around 47[dB-Hz] which will be a useful baseline for future iterations. Finally, a design proposal for an Interface Board used between the older NT1065_PMOD Board and other FPGA boards carrying the standardized FMC connectors has been added to the report and negotiations with manufacturers have been engaged.