In der vorliegenden Publikation wird ein Verfahren beschrieben, dass eine infrastrukturlose Positionierung im Inneren von Gebäuden ermöglicht. Unter infrastrukturlos wird in diesem Zusammenhang die autarke Positionierung eines Systems auf Basis seiner Inertialsensorik ohne den Einsatz von im Gebäude installierter Zusatzlösungen, wie Funksysteme, verstanden. Aufgrund der insbesondere über die Zeit erhöhten Fehlerbehaftung solcher Sensoren werden bei diesem Verfahren Innenraumkarten in den Lokalisierungsprozess einbezogen. Diese Kartendaten erlauben den Ausschluss invalider Positionen und Bewegungen, wie das Durchqueren von Wänden, und ermöglichen somit eine wesentliche Verbesserung der Ortungsgenauigkeit.

This work presents steps in creation of remote position tracking application. Document introduces history of geographical positioning and navigation, and describes development of navigation from primitive utilities to complex radio navigation systems. Global Positioning System is described in more detail including NMEA protocol used by GPS receivers. This work also presents several current navigation applications. Based on obtained information work presents analysis, object-oriented design and implementation of remote position tracking system.

Inom fallskärmshoppning behövs förutom ett välfungerande fallskärmssystem även en precis höjdmätare. Båda är avgörande komponenter när det gäller utrustning för att kunna genomföra ett säkert hopp. Genom digitalisering och den tekniska utvecklingen finns det idag intressen för att ta fram en digital höjdmätare med bättre precision, flera funktioner och bättre samt tydligare användargränssnitt. Det existerar ett flertal tekniker för mätning av höjd. De tekniker som tas upp i examensarbetet är global positioning system (GPS), radar och barometer. Målet med examensarbetet var att ta fram en robust algoritm för mätning av höjd, med möjlighet till utveckling. Examensarbetet skulle även innehålla riskanalys av vald(a) teknik(er) , samt förslag på lämpliga presentationstekniker och systemlösningar satt i ett större perspektiv. Systemlösningarna skulle vara anpassade för enkel integration av nya funktioner. I mån av tid skulle även en prototyp utvecklas samt testas. Metoden som valdes var en digital höjdmätare på grund av att den passade bäst för det mål som upprättats för projektet. Fr att beräkna höjden med den digitala höjdmätaren användes sambandet mellan lufttryck och höjd. Resultatet av dessa beräkningar visade på ett tillräckligt precist mätvärde för att vara godtagbart. Eftersom mätvärdets precision var godtagbar beslutades det att inga ytterligare rättningar skulle göras. Arbetet fortsattes med att utveckla en prototyp och testning av denna utfördes. Resultatet blev att en fungerande prototyp togs fram. Framtida utvecklingsmöjligheter finns inom presentationsteknik, chassi, ytterligare rättningar av formeln för höjdmätning och fler iterationer av hårdvaran. / In skydiving, in addition to a well-functioning parachute system, a good and precise altimeter is needed. Both which are crucial parts of equipment in order to be able to perform a safe jump. Through digitalization and the technological development, there are today interests of developing a digital altimeter with better precision and several functions There are a number of techniques for measuring altitude. Those that are included in this bachelor thesis are GPS, radar and barometers. The aim of the thesis was to develop a robust algorithm for measuring height, with the possibility of development. The thesis work would also include risk analysis of selected technology or techniques, as well as suggestions for suitable presentation techniques and system solutions in a larger perspective. The system solutions would be adapted for easy integration of new features. If time allowed it, a prototype would also be developed and tested. The method chosen was a digital altimeter because it was best suited for the goals set for the project. To calculate the height with the digital altimeter, the relationship between air pressure and height was used. The result of these calculations showed a sufficiently precise measurement value to be acceptable. Since the accuracy of the measurement value was acceptable, it was decided that no further corrections would be made. The work continued with developing a prototype and testing it. The result was a functioning prototype. Future development opportunities are available within presentation technology, chassis, further corrections of the formula for height measurement and more iterations of hardware.

Tracy Trackers utvecklar just nu en AI-plattform vars syfte är att övervaka hundens rörelsemönster. Plattformen består av en mikrokontroller med accelerometer, gyroskop, temperatur samt luftfuktighetssensorer som fästs på hunden. Mikrokontrollern är sedan uppkopplad till en mobil genom Bluetooth. I detta arbete undersöktes vilka batterier som finns på marknaden samt vilket som passar bäst för den prototyp som studerats. Målet med studien var att hitta ett batteri som är uppladdningsbart, har lång drifttid samt är ekonomiskt och miljömässigt hållbart för framtida produktion. Hårdvara för mätning av batterispänningens karaktäristik byggdes för att avgöra om olika batterier skilde sig åt.Strömförbrukningen hos de sensorer som var implementerade i produkten studerades med hjälp av oscilloskop och en egenkonstruerad förstärkarkrets. Vidare konstruerades ett lågpassfilter för att fastställa DC-komponenten av strömförbrukningen. Strömförbrukningen som uppmättes genom testerna i detta arbete avser det som drar ström i prototypen. Den utvecklade hårdvaran kan användas till mätningar på framtida prototyper. / Tracy Trackers is currently developing an AI platform which purpose is to monitor a dog's movement pattern. The platform consists of hardware with accelerometer, gyroscope, temperature and humidity sensors attached to the dog. The hardware is connected to a mobile through Bluetooth. A study was conducted to investigate which batteries that are available on the market and which ones that fit best for the prototype. The aim of the study was to find a rechargeable battery with long operat-ing hours that is economically and environmentally viable for future production. Hardware for monitoring the battery voltage characteristics was built to determine differences between kinds of batteries and if there was an optimal type of battery for the specific product. The sensors used by the prototype were studied using os-cilloscopes and a self-constructed circuit in order to be able to determine power consumption at different sampling frequencies. Furthermore, a circuit was built for filtering out certain frequencies to determine the current consumption of the DC-components. The current consumption measured by the tests in this study refers to what draws current in the prototype. The developed hardware can be used for measurements of future prototypes

Belastningsskador är idag ett allt större problem i samhället som leder till flera sociala och ekonomiska problem. Tillsammans med en ökande ålder på befolkningen kan belastningsbesvär skapa ännu mer utmaningar i framtiden. Att utöka kunskapen om ergonomi är ett bra sätt att minska risken för att drabbas av belastningsskador. Idag används primärt en visuell bedömning av ergonomi, men varje bedömning är individuella och inte konsistenta. Tillgängligheten av små och billiga Inertial Measurement Unit (IMU) har ökat möjligheten att mäta objektivt istället för subjektivt. I detta exjobb har Texas Instruments SensorTag CC2650 använts som sensor, då den är billig och har många inbyggda sensorer där den 9-axliga rörelsesensorn var den eftersökta. En webbaserad utvecklingsmiljö kallad Node-RED användes för utveckling av en prototyp och sensorn kopplades till en smarttelefon tillsammans med Texas Instruments egna applikation. Data från sensorn skickades från smarttelefonen till webbapplikationen. Mätningar utfördes på en arm för att mäta belastningen på en axel, när handens position passerade axelns höjd finns det risk för belastningsskador efter en längre tid. För att beräkna vinkel av armen användes accelerometer samt gyroskop tillsammans med ett komplementärt filter. Prototypen testades i flera tester, där ena testet undersökte en högre risk t.ex. rita på en tavla samt lägre risk t.ex. papperssortering. Det visade sig att sensorn är kapabel att utföra bedömningar av belastningsriskerna. Men det finns kända begränsningar i form av låg samplingshastighet på 5 Hz (begränsningar i Texas Instruments applikation). Nästa steg för vidare arbete är att lägga till en magnetometer till prototypens sensor fusion och undersöka dess tillförlitlighet. / Musculoskeletal disorders (MSD) is a rising problem in society leading to several socio-economic problems. In combination of the trend of an aging population, MSD can cause even more challenges in the future. Expanding the knowledge of ergonomics is a good way to reduce the risk of stress injury. Today, a visual assessment of ergonomics is primarily used. These observations are individual and not consistent. Availability of cheaper and smaller Inertial Measurement Unit (IMU) has increased the possibility of using objective measurements instead of subjective observations. In this thesis work, the Texas Instruments SensorTag CC2650 was used as a sensor, because it is cheap and has many built-in sensors where the 9-axis motion sensor was the most sought one. A web-based development environment called Node-RED was used to develop a prototype and the sensor was connected to a smartphone along with Texas Instruments own application. The data from the sensor was sent from the smartphone to the web application. Measurements were performed on an arm to measure the load on a shoulder, when the hand's position passed the height of the shoulder it indicates that there is a risk of musculoskeletal disorders after an amount of time. To calculate the angle of the arm, sensor fusion of an accelerometer and a gyroscope were used together with a complementary filter. Developed system was evaluated by series of tasks exposing the shoulder to a higher risk e.g., painting compare to lower risk tasks e.g., paper sorting. It turned out that measurement are useful for assessment of the risk. However, there are known limitations like low sampling rate of 5Hz (due to limitation in the android app from Texas Instruments). Adding magnetometer to the sensor fusion and evaluation of reliability of calculations are the next natural steps for future work.

Detta arbete har syftat till att skapa ett digitaliserat hjälpmedel till jägare och skyttar, för att assistera innan avfyrning och ge information kring hårda stötar mot vapnet. Kikarsikten är ömtåliga och om de skadas kan det begränsa precisionen hos siktet. Detta i sin tur begränsar skyttens förmåga att utföra sitt arbete korrekt. För att få en förståelse om de krafter som påverkar ett vapen har rekyl- och kollisionstester genomförts under olika förhållanden. Utifrån värden från dessa tester modifieras mjukvaran för att prototypen skall utföra sina funktioner så effektivt som möjligt. Prototypen som tagits fram i detta arbete är uppbyggd utav tröghetssensorer från Analog Devices som erbjuder funktioner för att mäta vinklingen samt kollisioner på ett skjutvapen. / This work has aimed to create a digital aid for hunters and shooters, both to assist before firing and provide information regarding impacts on the rifle. Riflescopes are precise and quite fragile instruments. If these are damaged, the shooter's ability is greatly hindered. The prototype developed is a build of inertial sensors from Analog Devices that offer exceptional functionality to assist the user in the aforementioned weaknesses. Recoil and collision tests are some of the tests performed during this project. The outcome of the tests is to provide a fundamental understanding of the forces that can affect a rifle during different conditions. Based on the data from these tests, the software is modified so the prototype can perform its tasks as efficiently as possible.

Eine Voraussetzung um einen Flugregler für Flugroboter zu realisieren, ist die Wahrnehmung der Bewegungen dieses Roboters. Diese Arbeit beschreibt einen Ansatz zur Schätzung der Bewegung eines autonomen Flugroboters unter Verwendung relativ einfacher, leichter und kostengünstiger Sensoren. Mittels eines Erweiterten Kalman Filters werden Beschleunigungssensoren, Gyroskope, ein Ultraschallsensor, sowie ein Sensor zu Messung des optischen Flusses zu einer robusten Bewegungsschätzung kombiniert. Dabei wurden die einzelnen Sensoren hinsichtlich der Eigenschaften experimentell untersucht, welche für die anschließende Erstellung des Filters relevant sind. Am Ende werden die Resultate des Filters mit den Ergebnissen einer Simulation und eines externen Tracking-Systems verglichen.

The goal of this thesis is to create an application, which will be primarily used as three-axis parametrizable musical instrument, respectively a modifi ed MIDI controller, suitable for Android devices. Firstly, several products, which are available on the market, are reviewed and the reader is introduced to the problematics of audio synthesis, available technologies and typical Android device potential. The next chapter is dedicated to application design. Few designs are mentioned with focus on the chosen design concept. A part of this chapter is also a speci cation of the original concept, its implementation and advantages/disadvantages. The next part is dedicated to implementation and optiomalization of some of the critical points. Also the tests are evaluated including a survey about application usability. At the end, the whole work is concluded and the further development is outlined.

This diploma thesis deals with processing of measured data from inertial navigation system in order these could be used for stabilization. There is general information about aerial vehicles called copters with emphasis on four-rotor construction called quadrocopter at first. Then mathematical model of quadrocopter in state space form is derived, the particular implementation of university developed quadrocopter is described and the design of data processing algorithm is presented with measured results. Finally achieved results are discussed.

This paper deals with study of inertial navigation, global navigation satellite system, and their fusion into the one navigation solution. The first part of the work is to calculate the trajectory from accelerometers and gyroscopes measurements. Navigation equations calculate rotation with quaternions and remove gravity sensed by accelerometers. The equation’s output is in earth centred fixed navigation frame. Then, inertial navigation errors are discussed and focused to the bias correction. Theory about INS/GNSS inte- gration compares different integration architecture. The Kalman filter is used to obtain navigation solution for attitude, velocity and position with advantages of both systems.