Suunnan määrittäminen kahdella GPS-vastaanottimella
Kallio, Petteri Esko Juhani (2015)
2015
Signaalinkäsittelyn ja tietoliikennetekniikan koulutusohjelma
Tieto- ja sähkötekniikan tiedekunta - Faculty of Computing and Electrical Engineering
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2015-04-08
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201503171128
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201503171128
Tiivistelmä
Satelliitteihin perustuvan paikannusjärjestelmän hyödyntäminen on yleistynyt erittäin laajalle käyttäjäkunnalle. Järjestelmää hyödynnetään monipuolisesti niin siviilikäytössä kuin sotilaallisessakin käytössä. Tässä työssä tutkittiin onko mahdollista laskea suunta käyttäen kahta erillistä vastaanotinta. Suunnan määritykseen valmistetut kaupalliset laitteet toteuttavat mittauksen kahden tai useamman erillisen antennin avulla. Mittauksia varten rakennettiin oma mittalaite, joka kerää vastaanottimilta paikkatietoja ja laskee niiden perusteella suunnan. Laite toimii yhdessä tietokoneen kanssa ja välittää tietoa tietokoneelle sekä saa samalla käyttöjännitteensä USB-väylästä. Laitteen tietokoneelle välittämien tietojen laajuus on valittavissa laitteesta.
Työ voidaan jakaa kahteen osioon. Ensimmäisessä osiossa käsitellään teoriaa satelliittipaikannusjärjestelmän toiminnasta ja maapallon mallintamisesta. Satelliittipaikannusjärjestelmästä käydään läpi järjestelmän synty ja kehitys. Teoriaosassa käsitellään myös järjestelmän toimintaa käytännössä sekä erilaisia järjestelmän toimintaan vaikuttavia asioita. Tämän lisäksi perehdytään myös maan mallintamiseen sekä siihen liittyviin asioihin, joita on otettu huomioon työn toteutuksessa. Toisessa osassa käsitellään työtä varten rakennetun mittalaitteiston suunnittelua ja toteutusta, sekä mittalaitteella toteutettuja mittauksia ja näistä saatuja tuloksia.
Jotta suunnan määrittäminen voisi olla mahdollista, pitäisi molemmilla vastaanottimilla ilmenevä poikkeama omasta sijainnistaan olla yhtä suuri ja samansuuntainen. Tällaiseen tilanteeseen voitaisiin mahdollisesti päästä silloin kun molemmilla vastaanottimilla olisi sama satelliittigeometria. Samaan satelliittigeometriaan päästiin mittauksissa muutamaan otteeseen, toki tällöinkin vain hetkellisesti. Suunnan määrittäminen vaatisi sen että satelliittigeometria olisi koko ajan sama, jolloin myös satelliittigeometrian muutokset pitäisi olla molemmilla vastaanottimilla identtiset. Tällaiseen tilanteeseen ei päästy missään vaiheessa mittauksien aikana ja siksi tämän teorian toimivuutta ei voida tämän työn puitteissa osoittaa oikeaksi. Tällaisen tilanteen luominen vaatisi luultavasti erittäin optimaalisen mittaustilanteen sekä todella pitkäaikaiset mittaukset.
Työ voidaan jakaa kahteen osioon. Ensimmäisessä osiossa käsitellään teoriaa satelliittipaikannusjärjestelmän toiminnasta ja maapallon mallintamisesta. Satelliittipaikannusjärjestelmästä käydään läpi järjestelmän synty ja kehitys. Teoriaosassa käsitellään myös järjestelmän toimintaa käytännössä sekä erilaisia järjestelmän toimintaan vaikuttavia asioita. Tämän lisäksi perehdytään myös maan mallintamiseen sekä siihen liittyviin asioihin, joita on otettu huomioon työn toteutuksessa. Toisessa osassa käsitellään työtä varten rakennetun mittalaitteiston suunnittelua ja toteutusta, sekä mittalaitteella toteutettuja mittauksia ja näistä saatuja tuloksia.
Jotta suunnan määrittäminen voisi olla mahdollista, pitäisi molemmilla vastaanottimilla ilmenevä poikkeama omasta sijainnistaan olla yhtä suuri ja samansuuntainen. Tällaiseen tilanteeseen voitaisiin mahdollisesti päästä silloin kun molemmilla vastaanottimilla olisi sama satelliittigeometria. Samaan satelliittigeometriaan päästiin mittauksissa muutamaan otteeseen, toki tällöinkin vain hetkellisesti. Suunnan määrittäminen vaatisi sen että satelliittigeometria olisi koko ajan sama, jolloin myös satelliittigeometrian muutokset pitäisi olla molemmilla vastaanottimilla identtiset. Tällaiseen tilanteeseen ei päästy missään vaiheessa mittauksien aikana ja siksi tämän teorian toimivuutta ei voida tämän työn puitteissa osoittaa oikeaksi. Tällaisen tilanteen luominen vaatisi luultavasti erittäin optimaalisen mittaustilanteen sekä todella pitkäaikaiset mittaukset.