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1	Low-cost GPS/GLONASS Precise Positioning algorithm in Constrained Environment / Algorithme de positionnement précis en environnement contraint basé sur un récepteur bas-coût GPS/GLONASS Carcanague, Sébastien 26 February 2013 (has links) Le GNSS (Global Navigation Satellite System), et en particulier sa composante actuelle le système américain GPS et le système russe GLONASS, sont aujourd'hui utilisés pour des applications géodésiques afin d'obtenir un positionnement précis, de l'ordre du centimètre. Cela nécessite un certain nombre de traitements complexes, des équipements coûteux et éventuellement des compléments au sol des systèmes GPS et GLONASS. Ces applications sont aujourd'hui principalement réalisées en environnement « ouvert » et ne peuvent fonctionner en environnement plus contraint. L'augmentation croissante de l'utilisation du GNSS dans des domaines variés va voir émerger de nombreuses applications où le positionnement précis sera requis (par exemple des applications de transport/guidage automatique ou d'aide à la conduite nécessitant des performances importantes en terme de précision mais aussi en terme de confiance dans la position –l'intégrité- et de robustesse et disponibilité). D'autre part, l'arrivée sur le marché de récepteurs bas-coûts (inférieur à 100 euros) capables de poursuivre les signaux provenant de plusieurs constellations et d'en délivrer les mesures brutes laisse entrevoir des avancées importantes en termes de performance et de démocratisation de ces techniques de positionnement précis. Dans le cadre d'un utilisateur routier, l'un des enjeux du positionnement précis pour les années à venir est ainsi d'assurer sa disponibilité en tout terrain, c'est-à-dire dans le plus grand nombre d'environnements possibles, dont les environnements dégradés (végétation dense, environnement urbain, etc.) Dans ce contexte, l'objectif de la thèse a été d'élaborer et d'optimiser des algorithmes de positionnement précis (typiquement basés sur la poursuite de la phase de porteuse des signaux GNSS) afin de prendre en compte les contraintes liées à l'utilisation d'un récepteur bas coût et à l'environnement. En particulier, un logiciel de positionnement précis (RTK) capable de résoudre les ambiguïtés des mesures de phase GPS et GLONASS a été développé. La structure particulière des signaux GLONASS (FDMA) requiert notamment un traitement spécifiques des mesures de phase décrit dans la thèse afin de pouvoir isoler les ambiguïtés de phase en tant qu'entiers. Ce traitement est compliqué par l'utilisation de mesures provenant d'un récepteur bas coût dont les canaux GLONASS ne sont pas calibrés. L'utilisation d'une méthode de calibration des mesures de code et de phase décrite dans la thèse permet de réduire les biais affectant les différentes mesures GLONASS. Il est ainsi démontré que la résolution entière des ambiguïtés de phase GLONASS est possible avec un récepteur bas coût après calibration de celui-ci. La faible qualité des mesures, du fait de l'utilisation d'un récepteur bas coût en milieu dégradé est prise en compte dans le logiciel de positionnement précis en adoptant une pondération des mesures spécifique et des paramètres de validation de l'ambiguïté dépendant de l'environnement. Enfin, une méthode de résolution des sauts de cycle innovante est présentée dans la thèse, afin d'améliorer la continuité de l'estimation des ambiguïtés de phase. Les résultats de 2 campagnes de mesures effectuées sur le périphérique Toulousain et dans le centre-ville de Toulouse ont montré une précision de 1.5m 68% du temps et de 3.5m 95% du temps dans un environnement de type urbain. En milieu semi-urbain type périphérique, cette précision atteint 10cm 68% du temps et 75cm 95% du temps. Finalement, cette thèse démontre la faisabilité d'un système de positionnement précis bas-coût pour un utilisateur routier. / GNSS and particularly GPS and GLONASS systems are currently used in some geodetic applications to obtain a centimeter-level precise position. Such a level of accuracy is obtained by performing complex processing on expensive high-end receivers and antennas, and by using precise corrections. Moreover, these applications are typically performed in clear-sky environments and cannot be applied in constrained environments. The constant improvement in GNSS availability and accuracy should allow the development of various applications in which precise positioning is required, such as automatic people transportation or advanced driver assistance systems. Moreover, the recent release on the market of low-cost receivers capable of delivering raw data from multiple constellations gives a glimpse of the potential improvement and the collapse in prices of precise positioning techniques. However, one of the challenge of road user precise positioning techniques is their availability in all types of environments potentially encountered, notably constrained environments (dense tree canopy, urban environments…). This difficulty is amplified by the use of low-cost receivers and antennas, which potentially deliver lower quality measurements. In this context the goal of this PhD study was to develop a precise positioning algorithm based on code, Doppler and carrier phase measurements from a low-cost receiver, potentially in a constrained environment. In particular, a precise positioning software based on RTK algorithm is described in this PhD study. It is demonstrated that GPS and GLONASS measurements from a low-cost receivers can be used to estimate carrier phase ambiguities as integers. The lower quality of measurements is handled by appropriately weighting and masking measurements, as well as performing an efficient outlier exclusion technique. Finally, an innovative cycle slip resolution technique is proposed. Two measurements campaigns were performed to assess the performance of the proposed algorithm. A horizontal position error 95th percentile of less than 70 centimeters is reached in a beltway environment in both campaigns, whereas a 95th percentile of less than 3.5 meters is reached in urban environment. Therefore, this study demonstrates the possibility of precisely estimating the position of a road user using low-cost hardware. Gps Glonass Rtk Ppp Filtre de Kalman Gps Glonass Rtk Ppp Kalman filter Precise positioning
2	Návrh manipulátoru vzorku pro CCHM mikroskop / Design of manipulator of the sample for CCHM microscope Špaček, Matěj January 2021 (has links) In the Laboratory of the Experimental Biophotonics at Brno University of Technology, a new generation of the Coherence-Controlled Holographic Microscope (CCHM) is being developed. Because of the automation of certain microscope procedures, a fully motorized three axis computer controlled manipulator of the sample is to be employed. A fast and accurate lateral positioning in a range of several centimeters is required. For the focusing capability, very precise positioning in the optical axes is required as well. Initially, the basics of microscope manipulator design are presented. Then, commercially available solutions are introduced and compared with special focus on its possible implementation in the new generation of CCHM. However, due to the specific design of the new CCHM, available manipulators are not suitable. Therefore, a new optimized manipulator design is introduced in the second part of the thesis. A selection of its appropriate elements, especially actuators, is based on a review. For the new manipulator design, a technical documentation was made and a testing software was developed. A crucial part of the manipulator was assembled and tested.
3	Algorithme de positionnement précis en environnement contraint basé sur un récepteur bas-coût GPS/GLONASS Carcanague, Sébastien 26 February 2013 (has links) (PDF) Le GNSS (Global Navigation Satellite System), et en particulier sa composante actuelle le système américain GPS et le système russe GLONASS, sont aujourd'hui utilisés pour des applications géodésiques afin d'obtenir un positionnement précis, de l'ordre du centimètre. Cela nécessite un certain nombre de traitements complexes, des équipements coûteux et éventuellement des compléments au sol des systèmes GPS et GLONASS. Ces applications sont aujourd'hui principalement réalisées en environnement " ouvert " et ne peuvent fonctionner en environnement plus contraint. L'augmentation croissante de l'utilisation du GNSS dans des domaines variés va voir émerger de nombreuses applications où le positionnement précis sera requis (par exemple des applications de transport/guidage automatique ou d'aide à la conduite nécessitant des performances importantes en terme de précision mais aussi en terme de confiance dans la position -l'intégrité- et de robustesse et disponibilité). D'autre part, l'arrivée sur le marché de récepteurs bas-coûts (inférieur à 100 euros) capables de poursuivre les signaux provenant de plusieurs constellations et d'en délivrer les mesures brutes laisse entrevoir des avancées importantes en termes de performance et de démocratisation de ces techniques de positionnement précis. Dans le cadre d'un utilisateur routier, l'un des enjeux du positionnement précis pour les années à venir est ainsi d'assurer sa disponibilité en tout terrain, c'est-à-dire dans le plus grand nombre d'environnements possibles, dont les environnements dégradés (végétation dense, environnement urbain, etc.) Dans ce contexte, l'objectif de la thèse a été d'élaborer et d'optimiser des algorithmes de positionnement précis (typiquement basés sur la poursuite de la phase de porteuse des signaux GNSS) afin de prendre en compte les contraintes liées à l'utilisation d'un récepteur bas coût et à l'environnement. En particulier, un logiciel de positionnement précis (RTK) capable de résoudre les ambiguïtés des mesures de phase GPS et GLONASS a été développé. La structure particulière des signaux GLONASS (FDMA) requiert notamment un traitement spécifiques des mesures de phase décrit dans la thèse afin de pouvoir isoler les ambiguïtés de phase en tant qu'entiers. Ce traitement est compliqué par l'utilisation de mesures provenant d'un récepteur bas coût dont les canaux GLONASS ne sont pas calibrés. L'utilisation d'une méthode de calibration des mesures de code et de phase décrite dans la thèse permet de réduire les biais affectant les différentes mesures GLONASS. Il est ainsi démontré que la résolution entière des ambiguïtés de phase GLONASS est possible avec un récepteur bas coût après calibration de celui-ci. La faible qualité des mesures, du fait de l'utilisation d'un récepteur bas coût en milieu dégradé est prise en compte dans le logiciel de positionnement précis en adoptant une pondération des mesures spécifique et des paramètres de validation de l'ambiguïté dépendant de l'environnement. Enfin, une méthode de résolution des sauts de cycle innovante est présentée dans la thèse, afin d'améliorer la continuité de l'estimation des ambiguïtés de phase. Les résultats de 2 campagnes de mesures effectuées sur le périphérique Toulousain et dans le centre-ville de Toulouse ont montré une précision de 1.5m 68% du temps et de 3.5m 95% du temps dans un environnement de type urbain. En milieu semi-urbain type périphérique, cette précision atteint 10cm 68% du temps et 75cm 95% du temps. Finalement, cette thèse démontre la faisabilité d'un système de positionnement précis bas-coût pour un utilisateur routier. GPS GLONASS RTK Ppp Kalman filter precise positioning
4	Nanolithography on thin films using heated atomic force microscope cantilevers Saxena, Shubham 01 November 2006 (has links) Nanotechnology is expected to play a major role in many technology areas including electronics, materials, and defense. One of the most popular tools for nanoscale surface analysis is the atomic force microscope (AFM). AFM can be used for surface manipulation along with surface imaging. The primary motivation for this research is to demonstrate AFM-based lithography on thin films using cantilevers with integrated heaters. These thermal cantilevers can control the temperature at the end of the tip, and hence they can be used for local in-situ thermal analysis. This research directly addresses applications like nanoscale electrical circuit fabrication/repair and thermal analysis of thin-films. In this study, an investigation was performed on two thin-film materials. One of them is co-polycarbonate, a variant of a polymer named polycarbonate, and the other is an energetic material called pentaerythritol tetranitrate (PETN). Experimental methods involved in the lithography process are discussed, and the results of lithographic experiments performed on co-polycarbonate and PETN are reported. Effects of dominant parameters during lithography experiments like time, temperature, and force are investigated. Results of simulation of the interface temperature between thermal cantilever tip and thin film surface, at the beginning of the lithography process, are also reported. Characterization Deflection Setpoint Grain rearrangement Array Precise positioning Metrology Explosion Explosives Data storage Material Image processing Slow scan disabled Temperature Tip Local In-situ Nanoscale Electrical circuit fabrication Repair Co-polycarbonate Polymers Polycarbonates Energetic materials PETN Simulation Interface Nano-manufacturing Experiment Calibration Raman Frequency Deflagration Decomposition Detonation Build up Pile-up End capped End capping Cross linked Cross-linked Conductivity Microscale MEMS Microcantilever NEMS DPN tDPN Silicon Glass Peak InVOLS Manipulation AFM Atomic force microscope Defense Nanoscale Surface Stiffness Force Scan size Thermal cantilevers Imaging Lithography Nanolithography Thin films Cantilevers Heaters Technology Nanotechnology Scan velocity Scan rate Bake Anneal Pentaerythritol tetranitrate Thin films Thermal properties Atomic force microscopy Microlithography Nanotechnology Surfaces (Technology) Analysis

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