The global Positioning System (GPS) provides location and time information as long as there are unobstructed lines of sight to four or more GPS satellites. However, when this is not the case the signal may be inaccurate or sometimes even completely blocked. In these situations the Inertial Navigation System (INS) is an appropriate choice for positioning.  An INS has already been proposed in a previous thesis by Erik Andersson and the objective of this thesis is to fuse the GPS with the INS in a proper way. A part of this project is to decide the reliability of the GPS.Three methods for GPS reliability detection have been proposed. One method based on the statistical properties of each of the separate systems, and two methods based on the statistical properties of the residuals between the GPS and INS. Two methods for GPS/INS integration have been proposed. One method based on a bank of parallel running Kalman filters and one method based on an adaptive observer.The method based on Kalman filter diverged. By adding a state that was suppose to represent the bias of the noise an attempt was to fix this problem made. The filter still diverged and was not examined any further. Among the other two algorithms did the one that uses both magnetometer and gyroscope presents a better result than the one that uses only gyroscope. However, the result differences between the two algorithms were not big and the result may change if a better INS is used.

El sistema NAVSTAR/GPS ha desenvolupat un paper molt important en les tècniques de posicionament cinemàtic geodèsiques, especialment en la determinació de la trajectòries per a la orientació de sensors aerotransportats d'observació de la terra. Amb l'excepció dels sensors fotogramètrics tradicionals la orientació dels sensors moderns aerotransportats depenen completament del posicionament GPS o bé de la integració GPS/INS. Per tant el posicionament GPS ha de ser precís i sobre tot fiable. Aquesta tesis es basa en l'estudi de nous algorismes i configuracions de missions que permetin augmentar el nivells de robustesa i fiabilitat en la determinació de trajectòries cinemàtiques aèries. Des d'un punt de vista productiu la robustesa és molt important ja que és la clau per a la automatització dels sistemes de procés de dades. En concret es proposa el modelatge mitjançant paràmetres estocàstics dels retards ionosfèrics i troposfèrics que afecten als observables GPS, es proposen mètodes per combinar les dades de diverses estacions de referència GPS tot introduint restriccions entre els diferents paràmetres a determinar i considerant les correlacions existents entre les observacions, així com la utilització d'estratègies de selecció de les situacions més favorables per a la determinació de les ambigüitats de cicle que afecten als observables GPS de precisió, addicionalment s'estudien els seus efectes en la robustesa i fiabilitat del posicionament cinemàtic GPS.Cal destacar la proposta d'integració dels observables de diversos receptors GPS cinemàtics en una configuració multiantena, mitjançant l'ús de les observacions angulars d'un sistema IMU (Inertial Measurement Unit), per aconseguir un posicionament cinemàtic més robust i fiable. Aquesta tècnica obre la possibilitat de superar les oclusions dels satèl·lits GPS durant les maniobres de gir de l'avió, molt freqüents en els vols de recobriment territorial per a missions d'observació de la Terra. Es presenten i s'analitzen algunes idees per a la integració del posicionament cinemàtic GPS i l'orientació de sensors aerotransportats. S'estudia la utilització de la informació obtinguda mitjançant l'orientació indirecta (total o parcial) de certs sensors per ajudar en la resolució de la ambigüitat que afecta a l'observable fase del sistema GPS. En concret es presenten els casos d'integració de les dades d'orientació d'una càmara fotogramètrica aèria i d'un sensor altímetre làser amb observacions de la constel·lació de satèl·lits GPS.El treball es completa amb un estudi de la determinació de trajectòries utilitzant dades simulades de les noves constel·lacions de satèl·lits (GPS III i Galileo) que actualment es troben en fase de construcció i desplegament. / The NAVSTAR Global Positioning System, most commonly known as GPS, has played an important role in the development of high precision geodetic positioning techniques. The possibility of using the GPS constellation for kinematic geodetic positioning has provided the geodetic community with a very important tool on its goal to portrait the Earth's shape.This work focuses on the reliability of geodetic kinematic GPS positioning. Different algorithms and methods for increasing the reliability of kinematic surveys are presented. An increase in reliability implies better chances of solving correct ambiguity parameters, and more redundancy simplifies the automation of the GPS processing. Automating kinematic GPS processing reduces the need for very well trained GPS operators, as well as operational costs.Several ideas are presented to increase the amount of information available in kinematic GPS processing, such as using several reference stations, dynamical models for the ionosphere, global processing.Although some of these ideas have also been presented previously, a study of the impact on the reliability of surveys has been done.A novel approach to use multiple kinematic receivers without adding new position parameters by making use of inertial measurements is presented. Their impact on reliability increase has also been proven.In aerial surveys, GPS kinematic positioning is generally used for georeferencing data taken by airborne sensors. The use of the data observed by these sensors for facilitating GPS positioning is also part of the study. The integration of oriented photogrammetric pairs or laser distance measurements together with kinematic GPS positioning have been investigated, and have been proved very helpful in real life projects.Finally, the increase in reliability in new constellation scenarios (modernized GPS and Galileo) has also been analyzed in order to know what the situation in future scenarios will be like.

No description available.

No description available.

Vid användning av nätverks-RTK behöver driftcentralen kommunicera med användarens GNSS-mottagare på ett effektivt sätt oberoende av fabrikat. Av den anledningen finns ett standardiserat format för överföring av data som är utvecklat av RTCM (The Radio Technical Commission for Maritime Services). 2006 publicerades version 3.1 som stödjer utsändning av s.k. nätverksmeddelande som innebär att komprimerade observationsdata skickas till mottagaren för beräkning av korrektioner. För att bestämma GNSS-mottagarens position används i dagsläget till största delen VRS-tekniken (Virtual Reference Station). Denna teknik används bland annat av SWEPOS som driver en nätverks-RTK-tjänst i Sverige. VRS-tekniken kräver att mottagarens position ska skickas till driftcentralen, där huvuddelen av beräkningarna sker. Nätverksmeddelande har inte funnits i tidigare versioner av RTCM-standarden, men införandet av dem innebär bland annat att korrektioner kan skickas med envägskommunikation och att större delen av beräkningarna kan göras i mottagaren. Syftet med studien är att göra jämförelser mellan VRS och RTCM 3.1 nätverksmeddelande, med avseende på bland annat mätkvalitet och initialiseringstider. I studien ingick även att undersöka behovet av nätverksmeddelande och hur tekniken fungerar under förflyttning. I studien användes GNSS-mottagare från Leica och Trimble för att göra upprepade mätningar med dels VRS och dels RTCM 3.1 nätverksmeddelande med s.k. automatisk respektive statisk konfiguration. Statisk konfiguration användes i två olika nät, ett där SWEPOS-stationen Gävle och ett där SWEPOS-stationen Leksand användes som s.k. masterstation. Totalt 1200 mätningar utfördes på tre väl inmätta punkter under 12 dagar. Vid varje mätning registrerades tiden till fixlösning och mätt position. Resultaten bearbetades därefter och analyserades med statistiska metoder. Resultaten visade bland annat att initialiseringstiden för nätverksmeddelande är något längre än för VRS och att det inte finns någon större skillnad i kvalitetstalen mellan VRS och nätverksmeddelande. Inte heller mellan det automatiska nätet och de statiska näten finns någon större skillnad. 95:e percentilens avvikelser var i plan 25 mm och i höjd 45 mm. De enda resultaten som skiljde sig nämnvärt från övriga var mätningarna med Leica i det statiska nätet med Leksand som masterstation, där Leica hade problem med att få fixlösning. / When using network RTK the control centre needs to communicate with the user's GNSS receivers in an efficient manner regardless of the brand of equipment. For this reason, a standardized format for transmission of data has been developed by RTCM (the Radio Technical Commission for Maritime Services). In 2006 the version 3.1 was released which supports broadcasting of network RTK messages which means that the compressed observation data are sent to the rover for calculation of corrections. Today the most used concept to determine the position of the rover is VRS (Virtual Reference Station). SWEPOS, which provides a network RTK service in Sweden, is based on the VRS concept. The concept requires that the position of the rover should be sent to the control centre, where most of the calculations are made. Network RTK messages have not been found in earlier versions of the RTCM standard, but their introduction means that corrections can be sent with one-way communication and that most of the calculations can be made in the rover. The purpose of the study is to make comparisons between the VRS and RTCM 3.1 network RTK messages regarding the measurement quality and the time for initialization. The study also included to examine the need for network RTK messages and how the technology works while continuously moving the rover. The study used GNSS receivers from Leica and Trimble to make repeated measurements with VRS and with RTCM 3.1 with automatic and static configurations. Static configuration was used in two different networks, one in which the SWEPOS station Gävle and one in which the SWEPOS station Leksand was used as master station. Totally 1200 measurements were carried out on three known points in 12 days. At each measurement the time for initialization and the measured position was registered. The results were then processed and analysed using statistical methods. The results showed that the times for initialization regarding network RTK messages are slightly longer than for VRS and that there is no obvious difference in quality between the VRS and network RTK messages. The difference between the automatic network and the static network is not noticeable either. 95th percentile discrepancies were 25 mm horizontally and 45 mm vertically. The only results that clearly differed from the rest of the measurements were those with Leica in the static network with Leksand as master station, where Leica had problems to resolve the ambiguities.

Det sker över tiotusen skidrelaterade olyckor i de svenska bergen varje år. De bestående men som uppstår vid en olycka är oftast inte direkt kopplade till olyckan i sig utan tiden man får vänta på marken i det hårda klimatet innan professionell hjälp anländer. Med produkten SkiSafe så kan man minska denna väntetid avsevärt och på så vis också minska risken för bestående men. Med SkiSafe så kan man med hjälp av en knapptryckning förmedla vad som inträffat och var det har hänt.   Projektgruppen vill i första steget utrusta all den säkerhetspersonalen som finns på de svenska skidorterna med SkiSafe. Då produkten kommunicerar via lokala radionät så uppstår inga datatrafiksavgifter eller abonnemangsavgifter. Oberoende av hur mycket kommunikation som förs med SkiSafe så kommer det aldrig att komma en räkning i slutet av månaden.   Framtiden för SkiSafe ser ljus ut och redan i dagsläget arbetar vi med version 2.0. Nästa version kommer inledningsvis att rikta sig till de 2,4 miljoner turister som besöker de svenska fjällen varje år. När denna marknad är mättad så kommer vi att ta ut SkiSafe på en världsmarknad. SkiSafe 2.0 kommer att vara mindre till storleken, mer pedagogisk samt försäkra den skadade att hjälp är på väg. Genom att erbjuda kunderna möjlighet att följa sin skidåkning på internet i efterhand kommer vi att ge skidanläggningar en återkoppling från sina kunder även efter skidresans slut.

Den obemannade  helikoptern Skeldar utvecklas av Saab Aeronautics. Saab är intresserade av hur väl sensorfusion kan användas för navigering av en obemannad helikopter. Med sensorfusion kan tillgängliga sensordata fusioneras. Det är mätningar från accelerometer, gyro, GPS och magnetometer som används av olika Kalmanfilter. Olika sensorfusionsmetoder föreslås, däribland Extended Kalman Filter (EKF) och ett heuristiskt filter för att visa på hur man intuitivt kan göra för att fusionera mätningar jämfört med det modellbaserade sättet som Kalmanfiltret erbjuder. För att skaffa sig en uppfattning om filtrets prestanda kommer orienteringen, där attityden är avgörande för stabiliteten, att valideras mot en AHRS. Vid reglering av helikoptern används återkoppling därför är det inte helt nödvändigt att navigeringen blir helt exakt. Sensorerna som används vid navigeringen utvärderas, dels med avseende på hur väl de uppfyller databladets specifikationer och dels med avseende på om sensorerna måste kalibreras och tillvägagångssättet för att göra detta.

In recent years, Land vehicle navigation system (LVNS) technology is a subject of great interest due to its potential for both consumer and business vehicle markets. GPS/INS ( Global Positioning System/ Inertial Navigation System ) integrated system is an effective solution to realize the LVNS. And how to keep communication between the vehicle and satellite while the vehicle is running in a bad environment is the main task in this thesis. The thesis provides an introduction to beam tracking system and two algorithms of how to improve the performance, then compare these two algorithms and choose the suitable one and implement it on ArduPilotMega board using Arduino language, at last test the integrated GPS/INS system in practice in order to estimate the performance. The requirements of the project are the maximum angular speed and angular acceleration speed of the vehicle are  and , respectively. Two algorithms which are Direction Cosine Matrix (DCM) and Euler Angle are evaluated in the system. In this thesis, there are many rotations due to the hostile environment, and DCM algorithm is not suitable for the requirement according to the results of simulation. Therefore, an innovated method which is Euler Angle Algorithm can be one effective way to solve the probelm. The primary idea of Euler Angle algorithm is to calculate the difference between the reference direction vector and the measurement direction vector from GPS and accelerometers, once there is an error rotation, take the cross product and rotate the incorrect direction vector back to original direction. The simulation results show that by implementing EA algorithm, system requirements can be achievable with a 10kHz update rate antenna and a 4000Hz sampling rate gyroscope, also with EA implementation in ArduPilotMega board, the real system tracking ability can be enhanced effectively.

When a radio signal traverses the atmosphere it will be delayed by not only thedistance between transmitter and receiver, but also the atmosphere. Given knowl-edge of the characteristics of the sent signal the effect of the atmosphere can beobtained from the received signal. This concept is called radio occultation. Radiooccultation can provide high accuracy profiles of temperature, pressure and watervapour troughout the atmosphere.This report aims to present the work and results from a thesis performed atRUAG Space in Göteborg. The purpose of the thesis was to implement a simulatorwhich with high accuracy could generate a signal as it would have been receivedhad it propagated through the atmosphere.We will show that the generated signal passes the requirements that have beenset. / När en radiovåg passerar genom atmosfären kommer den att fördröjas, inte bara avavståndet mellan sändare och mottagare utan också av atmosfären. Givet kunskapom karaktäristiken hos den sända signalen kan atmosfärens effekt erhållas från denmottagna signalen. Detta koncept kallas för radio-ockultation. Radio-ockultationkan med hög noggrannhet ge profiler för temperatur, tryck och vattenånga genomatmosfären.Denna rapport ämnar presentera det jobb och de resultat som uppnåtts genomett examensarbete genomfört på RUAG Space i Göteborg. Examensarbetets syftevar att implementera en simulator som med hög noggrannhet kan generera ensignal så som den hade sett ut då den propagerat genom atmosfären.Vi kommer att visa att den genererade signalen uppnår de krav som ställts.

Cykeln har på senare år fått en allt större roll inom transportpolitiska sammanhang. Det finns ettintresse att öka användningen av cykel, framförallt av miljö- och hälsoskäl. Därmed finns detockså ett intresse för att kartlägga cykelvägar på samma sätt bilvägar är kartlagda. Om Sverigescykelvägar fanns samlade i en databas skulle utveckling och underhåll förenklas. Det skulle ävenvara möjligt att ta fram informationstjänster som t.ex. ruttplanering för cykelvägnätet.Målet med det här arbetet var att utveckla en applikation för att kartlägga cykelbanor.Applikationen skulle kunna köras på en PC under Windows XP. Koordinater skulle hämtas frånen GPS-enhet ansluten till datorn och plottas på en karta. Insamlade koordinater skulle ävenkunna omvandlas till noder och länkar för att beskriva vägnätets utsträckning och logiskakopplingar. Projektet genomfördes i samarbete med WM-data.WM-data tillhandahöll ett antal färdiga moduler för uppritning av karta samt hantering avdatabas och GPS-enhet. Problemet kunde grovt delas i tre sektioner; utveckla användargränssnittför applikationen, integrera tillhandahållna moduler i applikationen och utveckla den internalogiken för hantering av länkar och noder. Uppgifterna löstes mer parallellt än sekventiellt.Resultat blev ett program där de tre huvudfunktionerna från användarperspektivet är starta/stoppakartläggning samt upprätta kopplingspunkt (nod). Den applikation som utvecklades under det härprojektets gång har möjliggjort kartläggning av cykelbanor, och det finns ett flertal alternativ förvidareutveckling.