Можливості зменшення випадкової похибки супутникової геолокації за рахунок усереднення даних, отриманих Gps-приймачем U-Blox Neo-6m-0-001 із зовнішньою активною антеною
Заголовок (англійською):
Opportunities to reduce random error satellite geolocation due to averagement of data received by u-blox neo-6m-0-001 gps receiver with external active antenna
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.
Ключові слова (укр):
супутникова геолокація; задачі логістики; задачі моніторингу; GPS-приймач; точка локації; похибка; точність даних; часові інтервали
Ключові слова (англ):
satellite geolocation; logistics tasks; monitoring tasks; GPS receiver; location point; error; data accuracy; time intervals
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 (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.
Публікатор:
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр):
Управління розвитком складних систем, номер 55, 2023
Назва журналу, номер, рік випуску (англ):
Management of Development of Complex Systems, number 55, 2023
Мова статті:
Українська
Формат документа:
application/pdf
Документ:
Дата публікації:
30 Ноябрь 2023
Номер збірника:
Розділ:
УПРАВЛІННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИМИ ПРОЦЕСАМИ
Литература:
- 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.
- 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.
- Щербаков А. С., Першин Д. Ю. Определение местоположения высокой точности для одночастотных приемников спутниковой навигации с использованием инерциальных датчиков. Новосибирский государственный университет, МНСК-2011.
- 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
- Тарасова В. В., Малиновський А. С., Рибак М. Ф. Метрологія, стандартизація і сертифікація: підручник. Київ : Центр навчальної літератури, 2006. 264 с.
- 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.
- Кухарчук В. В., Кучерук В. Ю., Володарський Є. Т., Грабко В. В. Основи метрології та електричних вимірювань: підручник. Вінниця : ВНТУ, 2011. 522 с.
- Лавренова Д. Л., Хлистов В. М. Основи метрології та електричних вимірювань [Електронне видання]: навч. посіб. Київ : НТУУ «КПІ», 2016. 123 с.
- https://uk.wikipedia.org/wiki/Випадкова_похибка.
- https://uk.wikipedia.org/wiki/Білий_шум.
- https://uk.wikipedia.org/wiki/Рожевий_шум.
- 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:
- 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.
- 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.
- 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.
- 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
- Tarasova, V. V., Malinovsky, A. S., Ribak, M. F. (2006). Metrology, standardization and certification. Assistant. Kyiv: Center for Primary Literature, 264.
- 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.
- Kuharchuk, V. V., Kucheruk, V. Yu., Volodarskyi, E. T., Grabko, V. V. (2011). Basics of metrology and electrical measurements: textbook. Vinnytsia: VNTU, 522.
- Lavrenova, D. L., Khlistov, V. M. (2016). Fundamentals of metrology and electrical measurements [Electronic edition]: education. manual Kyiv: NTUU "KPI", 123.
- https://uk.wikipedia.org/wiki/Accidental_error.
- https://uk.wikipedia.org/wiki/White_noise.
- https://uk.wikipedia.org/wiki/Pink_noise.
- 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].