Skupina družicové navigace. Katedra radioelektroniky K13137 ČVUT FEL

Podobné dokumenty
Vysoká škola báňská Technická univerzita Ostrava Hornicko-geologická fakulta Institut geodézie a důlního měřictví GEODÉZIE II

13. Elektronická navigace od lodní přes leteckou po GPS principy, vlastnosti, technické prostředky

Zpráva o řešení projektu v roce 2004

MRAR-L. Družicové navigační systémy. Č. úlohy 4 ZADÁNÍ ROZBOR

Global Positioning System

2012, Brno Ing.Tomáš Mikita, Ph.D. Geodézie a pozemková evidence


Ing. Jiří Fejfar, Ph.D. GNSS. Globální navigační satelitní systémy

Globální polohové a navigační systémy

Úvod do oblasti zpracování přesných GNSS měření. Ing. Michal Kačmařík, Ph.D. Pokročilé metody zpracování GNSS měření přednáška 1.

Zdroje dat GIS. Digitální formy tištěných map. Vstup dat do GISu:

EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service) Prezentace do předmětu Geografické informační systémy

Global Positioning System

14. Elektronická navigace od lodní přes leteckou po GPS principy, vlastnosti, technické prostředky

Galileo evropský navigační družicový systém

SYSTÉM GALILEO. Jakub Štolfa, sto231

Karta předmětu prezenční studium

Evropský navigační systém. Jan Golasowski GOL091

FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ ÚSTAV TELEKOMUNIKACÍ

Úvod do mobilní robotiky AIL028

9 MODERNÍ PŘÍSTROJE A TECHNOLOGIE V GEODEZII

Druhy sdělovacích kabelů: kroucené metalické páry, koaxiální, světlovodné

Bezpečná distribuce přesného času

Zpráva o řešení projektu v roce 2003

Leica 4/2006 GLONASS. Proč nyní? Vážení přátelé!

GLONASS. Obsah. [editovat] Vývoj. Z Wikipedie, otevřené encyklopedie Skočit na: Navigace, Hledání

ZPRACOVÁNÍ KÓDOVÝCH MĚŘENÍ GLOBÁLNÍCH NAVIGAČNÍCH SYSTÉMŮ

GALILEO - SYSTÉM DRUŽICOVÉ NAVIGACE

Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Elektronická podpora zkvalitnění výuky CZ.1.07 Vzděláním pro konkurenceschopnost

Geodézie Přednáška. Globální navigační satelitní systémy (GNSS)

Využití GPS pro optimalizaci pohonu elektromobilů

Zpráva o řešení projektu v roce 2005

GPS přijímač. Jan Chroust

Moderní navigační systém ve službách policie a soukromých bezpečnostních služeb

GPS - Global Positioning System

MODERNÍ TRENDY V PROGRAMOVATELNÉ LOGICE, APLIKACE V AUTOMATIZAČNÍ A MĚŘICÍ TECHNICE

Souřadnicové soustavy a GPS

Řadiče periferií pro vývojovou desku Spartan3E Starter Kit Jaroslav Stejskal, Jiří Svozil, Leoš Kafka, Jiří Kadlec.

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

Permanentní sítě určování polohy

Permanentní GNSS stanice pro sledování systému QZSS pro projekt JAXA MGM. Dokumentace funkčního vzorku

VÝVOJ ŘÍDICÍCH ALGORITMŮ HYDRAULICKÝCH POHONŮ S VYUŽITÍM SIGNÁLOVÉHO PROCESORU DSPACE

Rozprostřené spektrum. Multiplex a mnohonásobný přístup

Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Ústav radioelektroniky. prof. Ing. Stanislav Hanus, CSc v Brně

Prostředí pro výuku vývoje PCI ovladačů do operačního systému GNU/Linux

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

Geoinformační technologie

Moderní technologie v geodézii

POROVNÁNÍ JEDNOTLIVÝCH SYSTÉMŮ

VLASTOSTI DRUŽICOVÉHO NAVIGAČNÍHO SYSTÉMU GPS-NAVSTAR

Zlepšování přesnosti družicové navigace

Teorie systémů TES 6. Systémy procesní

Permanentní GNSS stanice Kunžak rozšíření o sledování systému Galileo. Dokumentace funkčního vzorku

Globální navigační satelitní systémy 1)

GPS navigace a geocaching jako její praktická aplikace ve volnočasové aktivitě. Zdeněk Drvota (dr.vota) KID, DFJP Univerzita Pardubice

GRAFICKÉ ROZHRANÍ V MATLABU PRO ŘÍZENÍ DIGITÁLNÍHO DETEKTORU PROSTŘEDNICTVÍM RS232 LINKY

GPS přijímač a jeho charakteristiky P r e z e n t a c e 1 1 KONSTRUKCE GPS PŘIJÍMAČŮ A JEJICH CHARAKTERISTIKY

Univerzita Pardubice. Fakulta dopravní

transmitter Tx - vysílač receiver Rx přijímač (superheterodyn) duplexer umožní použití jedné antény pro Tx i Rx

MĚŘENÍ VELIČIN POHYBU V APLIKACÍCH MOBILNÍ ROBOTIKY

Vestavný modul pro počítačové vidění využívající hradlové pole

Globální navigační satelitní systémy (GNSS)

6c. Techniky kosmické geodézie VLBI Aleš Bezděk

Pokročilá navigace nevidomých JIŘÍ CHOD

MĚŘENÍ A ANALÝZA ELEKTROAKUSTICKÝCH SOUSTAV NA MODELECH. Petr Kopecký ČVUT, Fakulta elektrotechnická, Katedra Radioelektroniky

Seznámení s moderní přístrojovou technikou Globální navigační satelitní systémy

Globální družicový navigační systém

EXTRAKT z mezinárodní normy

GEODÉZIE VYŠŠÍ ODBORNÁ ŠKOLA STAVEBNÍ STŘEDNÍ ŠKOLA STAVEBNÍ VYSOKÉ MÝTO. Přípravný kurz k vykonání maturitní zkoušky v oboru Dopravní stavitelství

TEMPO průmyslový panelový počítač

Výzkumné centrum spalovacích motorů a automobilů Josefa Božka - 5. kolokvium Josefa Božka 2009, Praha,

Softwarové rádio. Zpracoval: Ing. Jiří Sehnal

GLONASS v GIS. Ing. Karel Trutnovský 1

GPS. Uživatelský segment. Global Positioning System

Historie navigace a GNSS. Ing. Kateřina TAJOVSKÁ, PhD. Geografický ústav, Přírodovědecká fak. MU Brno

Možnosti využití systémů EGNOS a Galileo v železniční zabezpečovací technice

ČESKÉ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V PRAZE FAKULTA DOPRAVNÍ

FEL ZČU v Plzni. Zapojení do projektu VZLUSAT-1

Měřicí systémy. Obsah. Systémy složené z autonomních měřicích přístrojů a modulů Sériová rozhraní. Sériová rozhraní - pokračování 1

CHARAKTERISTIKY MODELŮ PC

Generátor libovolných průběhů Agilent Technologies A

Měřič krevního tlaku. 1 Měření krevního tlaku. 1.1 Princip oscilometrické metody 2007/

Vestavné systémy BI-VES Přednáška 10

EXTRAKT z české technické normy

PŘÍLOHA. nařízení Komise v přenesené pravomoci,

Standard IEEE

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA DIPLOMOVÁ PRÁCE

Soukromá vyšší odborná škola a Obchodní akademie s.r.o. České Budějovice Pražská 3. Absolventská práce Slavíček Jiří 1/56

PŘESNOST EVROPSKÉHO GNSS PRO CIVILNÍ LETECTVÍ

ZKUŠENOSTI S VYUŽÍVÁNÍM A VYBRANÉ PŘÍKLADY APLIKACÍ TZV. "COLLEGE" LICENCE MATLABU NA ČVUT V PRAZE, MU V BRNĚ A ZČU V PLZNI. Ing.

Satelitní navigační systémy - Evropský systém Galileo

Rozhraní mikrořadiče, SPI, IIC bus,..

LICA seminář Září Petr Čanda

VDL 4. Katedra radioelektroniky ČVUT FEL

ZÁKLADNÍ POJMY. Historie, současnost a budoucnost lokalizace a navigace P r e z e n t a c e 1

Radarové a navigační systémy Aktivní čidla Družicová navigace MO. Radarové a navigační systémy Aktivní čidla Družicová navigace

HIL simulace Radek Havlík, Jan Svoboda

Univerzita Pardubice

Využití navigačních a lokačních mobilních prostředků pro výuku zeměpisu

MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ

Transkript:

Skupina družicové navigace Katedra radioelektroniky K13137 ČVUT FEL

Terminologie ie Satellite (Radio) Navigation Systems Družicové radionavigační systémy ~ Radio Determination Satellite Systems Družicové systémy určování polohy ~ Global Navigation Satellite Systems Globální navigační družicové systémy

Global Navigation Satellite GPS GLONASS GALILEO Systems WAAS EGNOS MSAS QZSS Augmentation Systems (augmentační zpřesňující systémy)

Princip dálkoměrné metody určování polohy (x 1, y 1, z 1 ) (x 2, y 2, z 2 ) z d 2 = cτ 2 (x 3, y 3, z 3 ) d 1 = cτ 1 d 3 = cτ 3 0 signál vysílaný družicí τ 0 τ i = d i /c 0 τ mi x (x, y, z) y signál přijatý uživatelem t user (x 4, y 4, z 4 ) d 4 = cτ 4 (x i - x) 2 + (y i - y) 2 + (z i - z) 2 = (c (τ mi - τ 0 ) ) 2 i = 1, 2, 3, 4

C(t) dálko- Měrný kód v přijímači +1-1 τ m t +1 Přijatý dálkom. kód C(t+τ) -1 t R(τ) - 0 τ

GPS - NAVSTAR

GPS D3 B1 E1 F4 A3 F3 C3 A2 E2 C2 B4 A1 F1 D2 B2 F2 E4 B3 D1 A4 C1 280 240 320 0 Mean anomaly 40 120 80 160 C4 E3 D4 200 17 137 77 197 257 317 Right ascension of ascending node Inklinace 55 Hlavní poloosa 26561.75 km (výška nad Zemí 20183,6 km) Excentricita nominální e = 0, skutečnost e < 0,02 Plane F E D C B A družice provozní záložní Equator

GPS Signál v čase: L1: s(t)=a C C C/A (t).d(t)cos(2πf 1 t)+a P P(t).D(t)sin(2πf 1 t) L2: s(t)= )=A P P(t).D(t)sin(2πf 2 t) Kódový multiplex každá družice má vlastní kódy C C/ Signál v oblasti kmitočtu: C/A (t (t)) a P(t) L2 1227,6 MHz ±12 MHz L1 1575,42 MHz ±12 MHz C/A 1215 P(Y) RNSS P(Y) ARNS/RNSS 1260 1559 1610 MHz

GLONASS

GLONASS 24 družic (33 roviny po 8 družicích) e ~ 0 (kruhové orbity) inklinace 64.8 výška 19 100 km, perioda 11 h 15 m úhel mezi orbity 120

GLONASS Kmitočty: L1: f j = 1602 + 9j/16 L2: f i = 1246 + 7i/16 [MHz] Modulace: Navigační zprávou Pseudonáhodným dálkoměrným kódem Posloupnost maximální délky Perioda 1 ms Bitová rychlost 511 kb/s 100 Hz auxiliary meander sequence Manchester code

GALILEO

GALILEO 3 GEO družice: Inmarsat III AOR-E 15.5 W F5 25.0 E ESA Artemis 21.5 E 30 MEO družice: 9 družic v každé z 3 rovin (Walker constellation 27/3/1) 3 záložní (1 v každé rovině) e = 0 (kruhové orbity) inklinace 56 výška 23 616 km perioda orbitu 14 h 21.6 m

GALILEO Architektura REGIONAL COMPONENTS GALILEO CORE SYSTEM LOCAL COMPONENTS IMS Network IMS Network... IULS ICC ICC regional uplink NAV SIS S-band uplink MEO CONSTELLATION TTC uplink. NAV SIS NAV SIS GSS Network Mission uplink C-band uplink NAV SIS... Local Infrastruct. Communication link Local Infrastruct. Communication link INTEGRITY IMS DETERMINATION & DISSEMINATION NAVIGATION CONTROL & CONSTELLATION MANAGEMENT GCC L-band NAV UHF SAR COSPAS-SARSAT GROUND SEGMENT USER SEGMENT External Complementary Systems

Augmentations

Augmentation Differenční GPS (DGPS) receiver reference station known coordinates transmiter reference station corrections user receiver

Augmentation Differenční GPS (DGPS) receiver reference station known coordinates transmitter reference station corrections user receiver

Aplikace družicové navigace Geodézie, KartografieK rtografie,, Zeměměřičství Ekologie lokalizace a sledování čer. skládek, stezek zvěře, výskytu druhů,... Integrovaný záchranný systém Preference MHD Kalibrace přistávacích systémů Mapování říčního dna

Dynamická preference MHD Flash

Projekty a oblasti výzkumu GPS, GLONASS přijímače

Projekty a oblasti výzkumu GPS, GLONASS přijímače Referenční stanice DGPS

Projekty a oblasti výzkumu GPS, GLONASS přijímače Referenční stanice DGPS GNSS, AGNSS, Indoor navigace Experimentální ní GNSS softwarovýový přijímač

Experimentální softwarový přijímač GNSS antenna Radio Frequency Unit DSP Unit LNA Channel 1 Channel 2 Synthesizer A/D DSP Xilinx FPGA Virtex II LNA PCI Bridge rádiová část DSP blok Virtex II FPGA PC Workstation Windows 2000 High Power Computer

Experimentální ní přijímač GNSS

Architektura experimentálního přijímače pokročilá verze GNSS anténa Rádiová část DSP a Procesor LNA kanál 1 kanál 2 LNA Syntezátor A/D FPGA Xilinx Virtex-II Pro kanál 3 LNA PowerPC jádro PowerPC jádro

Signálový procesor (DSP) Deska A/D převodníků FPGA Virtex-II Pro

Zpracování signálů GNSS Od vzorce k chipu Příklad: GPS Early/Late korelátor 1) Matematický popis 2) Matlab Simulink model 3) VHDL syntéza, simulace 4) Implementace do FPGA

1) Mathematický popis correlator C(t - τ R - /2) u L (ε) τ R C(t - τ m ) + u δ (ε) C( ) generator Σ - filter τ m = τ R + ε correlator C(t - τ R + /2) u E (ε) u δ (ε) =u L (ε) - u E (ε) clock u E (ε) u L (ε) - /2 /2 ε - /2 /2 ε

2) Matlab Simulink model

3) VHDL Syntéza a Simulace IDE (Integrated Development Environment) a Simulation Tools

4) Implementace do FPGA GNSS korelátor navržený v prostředí Matlab Simulink implementovaný pomocí VHDL popisu GNSS correlator (developed in Matlab Simulink) Power PC 128 Kb SRAM Power PC PLB PLB Bridge Bridge OPB 8Mb SDRAM Interrupt IO GPS/GLONASS correlator MF signal Timing and control Wrap subsystem (describe in VHDL) OPB bus interface OPB 128 Kb SRAM GPS/GLONASS correlator