Аннотації

Можливості зменшення випадкової похибки супутникової геолокації за рахунок усереднення даних, отриманих Gps-приймачем U-Blox Neo-6m-0-001 із зовнішньою активною антеною

Автор(и):
Григоровський П. Є., Іносов С. В., Самойленко М. І., Вольтерс А. О., Запривода А. В.
Автор(и) (англ)
Hryhorovsky P., Inosov S., Samoilenko M., Wolters A., Zaprivoda A.
Дата публікації:

30.11.2023

Анотація (укр):

Нині дедалі частіше виникають задачі точного позиціонування об’єктів, техніки та вантажів. Це і задачі логістики, і точне землеробство, і окрема група задач позиціонування при проведенні земляних робіт в будівництві: котловани, облаштування пальових полів тощо. Якщо для задач логістики, моніторингу переміщення транспорту та вантажів точність позиціонування 10 м цілком достатня, то задачі будівництва потребують точності 10 см, а задачі моніторингу будівель потребують міліметрову точність. Пропонована робота присвячена підвищенню точності супутникової геолокації за рахунок зменшення випадкової похибки приймача. Для дослідження обрано бюджетний приймач (ціна близько 5$), з якого знімали дані про поточну геолокацію. Дані з приймача містять випадкову похибку, для усунення якої було використано усереднення результату. Дослідження засвідчили, що при малих інтервалах усереднення похибка залишається, хоч і зменшується; зі збільшенням інтервалу усереднення похибка зменшується, однак до певної ширини інтервалу; подальше збільшення інтервалу усереднення перестає впливати на величину похибки. Оптимальним є усереднення результатів в інтервалі від 1000 до 2000.

Анотація (рус):

Анотація (англ):

In our time, problems of accurate positioning of objects, equipment and cargo arise more and more often. These are the tasks of logistics and precision farming and, a separate group of tasks, positioning during earthworks in construction: pits, arrangement of pile fields, etc. If a positioning accuracy of 10 m is quite sufficient for logistics tasks, monitoring the movement of transport and cargo, then for construction tasks, an accuracy of 10 cm is required, and building monitoring tasks require a millimeter accuracy. This work is devoted to increasing the accuracy of satellite geolocation by reducing the random error of the receiver. A budget receiver with a price of about $5 was chosen for the study, from which data on the current geolocation was recorded. The data from the receiver contains a random error, which was eliminated by averaging the result. Studies have shown that with small averaging intervals, the error remains, although it decreases; as the averaging interval increases, the error decreases, however, up to a certain width of the interval; a further increase in the averaging interval ceases to affect the magnitude of the error. It is optimal to average the results in the interval from 1000 to 2000.

Література:

  1. Искендеров И. А., Фараджов В. И. Современные методы и средства повышения точности при приеме и обработке сигналов GPS: сб. материалов II междунар. науч.-пр. конф. мол. Февральск. Чтения – 2017, НАА, 2017. С. 37–41.
  2. Искендеров И. А., Фараджов В. И. К применению методов математической статистики для повышения точности данных GPS приемников. Sciences of Europe. Praha. № 13 (13). Vol 2. С. 38–49.
  3. Щербаков А. С., Першин Д. Ю. Определение местоположения высокой точности для одночастотных приемников спутниковой навигации с использованием инерциальных датчиков. Новосибирский государственный университет, МНСК-2011.
  4. Сайт виробника приймачів систем супутникової навігації https://www.u-blox.com та сторінка з описом продукту https://www.u-blox.com/sites/default/files/products/documents/NEO-6_DataSheet_%28GPS.G6-HW-09005%29.pdf
  1. Тарасова В. В., Малиновський А. С., Рибак М. Ф. Метрологія, стандартизація і сертифікація: підручник. Київ : Центр навчальної літератури, 2006. 264 с.
  2. Демків Т. М., Конопельник О. І., Шопа Я. І. Основи теорії похибок фізичних величин. Методичні матеріали для загального фізичного практикуму. Львів: Видавничий центр ЛНУ ім. І. Франка, 2008. 40 с.
  3. Кухарчук В. В., Кучерук В. Ю., Володарський Є. Т., Грабко В. В. Основи метрології та електричних вимірювань: підручник. Вінниця : ВНТУ, 2011. 522 с.
  4. Лавренова Д. Л., Хлистов В. М. Основи метрології та електричних вимірювань [Електронне видання]: навч. посіб. Київ : НТУУ «КПІ», 2016. 123 с.
  5. https://uk.wikipedia.org/wiki/Випадкова_похибка.
  6. https://uk.wikipedia.org/wiki/Білий_шум.
  7. https://uk.wikipedia.org/wiki/Рожевий_шум.
  8. Иносов С. В., Бондарчук О. В Связь ошибок измерения температуры с динамикой регулирования теплового объекта. Управление развитием сложных систем. Киев, 2018. № 35. С. 162 – 167.

References:

  1. Iskenderov, I. A., Farajov, V. I. (2017). Modern methods and means of improving accuracy in receiving and processing GPS signals. Sat. Mat.II intl. scientific con., NAA, pp. 37–41.
  2. Iskenderov, I. A., Farajov, V. I. (2015). On the use of mathematical statistics methods to improve the accuracy of GPS receiver data. Sciences of Europe. Praha,13 (13), 2, 38–49.
  3. Shcherbakov, A. S., Pershin, D. Yu. (2011). High-precision location determination for single-frequency satellite navigation receivers using inertial sensors. Novosibirsk State University, MNSK-2011.
  4. Site of the choice of receivers of satellite navigation systems, https://www.u-blox.com https://www.u-blox.com/sites/default/files/products/documents/NEO-6_DataSheet_%28GPS.G6-HW-09005%29.pdf
  5. Tarasova, V. V., Malinovsky, A. S., Ribak, M. F. (2006). Metrology, standardization and certification. Assistant. Kyiv: Center for Primary Literature, 264.
  6. Demkiv, T. M., Konopolnyk, O. I., Shopa, Y. I. (2008). Fundamentals of the theory of errors of physical quantities. Methodical materials for a general physical workshop. Lviv, LNU Publishing Center named after I. Franka, 40.
  7. Kuharchuk, V. V., Kucheruk, V. Yu., Volodarskyi, E. T., Grabko, V. V. (2011). Basics of metrology and electrical measurements: textbook. Vinnytsia: VNTU, 522.
  8. Lavrenova, D. L., Khlistov, V. M. (2016). Fundamentals of metrology and electrical measurements [Electronic edition]: education. manual Kyiv: NTUU "KPI", 123.
  9. https://uk.wikipedia.org/wiki/Accidental_error.
  10. https://uk.wikipedia.org/wiki/White_noise.
  11. https://uk.wikipedia.org/wiki/Pink_noise.
  12. Inosov, Sergei & Bondarchuk, Olga. (2018). Relation between temperature measurement error with regulation dynamics of a thermal plant. Management of development of complex system, 35, 162–167 [in Russian].