Emne - Satellittnavigasjon og GPS - TBA4245
Satellittnavigasjon og GPS
Om
Om emnet
Faglig innhold
GNSS-kode- og fasemålinger. sentrale feilkilder ved bruk av GNSS og "ambiguity" med fasemålinger. Beregning av GNSS-satellittkoordinater. Transformasjon av GNSS satellittbestemte vektorer til avstand, retning (azimut) og høydekomponenter. Estimering av GNSS-posisjoner og høyder ved bruk av minste kvadraters metode, inkludert testing og pålitelighetsanalyser. En introduksjon til rekursive minste kvadraters metode og Kalman-filtrering for dynamisk posisjonering og sensorfusjon.
Læringsutbytte
Kunnskap:
Etter dette emnet skal studentene ha kunnskap om:
- Kode- og fasebasert posisjonering, inkludert estimering av faseambiguiteter og identifisering av GNSS-målefeilkilder.
- Transformasjon av GNSS- vektorer fra et jordbundet, geosentrisk (ECEF) koordinatsystem til observasjoner av avstand og azimut i kartprojeksjon, og høyde i det nasjonale høydesystemet.
- Beregning og tolkning av GNSS-satellittkoordinater i både ECEF og lokale koordinatsystemer.
- Anvendelse av utjevningsteori, inkludert estimering, statistisk testing, Kalman-filtrering og pålitelighetsanalyse.
Ferdigheter:
Etter dette emnet skal studentene kunne:
- Estimere GNSS-posisjoner og høyder fra GNSS-observasjoner.
- Transformere GNSS- satellittbestemte vektorer til vanlige geomatikk-observasjoner som avstand, azimut og høydeforskjeller.
- Utføre og tolke pålitelighetstester i samsvar med den norske Geodatastandarden utgitt av Kartverket.
- Forstå og redusere effekten av flerveisinterferens, ionosfæriske og troposfæriske feil på GNSS-signaler, samt løse "ambiguity" i fasemålinger.
- Forberede dynamisk GNSS-posisjonering og integrere GNSS-data med andre sensorsystemer.
Generell kompetanse:
Etter dette emnet skal studentene kunne:
- Forstå det teoretiske grunnlaget for beregninger på referanseellipsoiden og i kartprojeksjonssystemer.
- Forstå prinsippene for estimering og pålitelighetsanalyse av GNSS-baserte koordinater og høyder.
- Vise avansert forståelse av GNSS og satellittgeodesi.
- Bruke og formidle faglig terminologi korrekt innenfor fagområdet.
- Arbeide selvstendig og i team, og ta initiativ og ansvar i faglige oppgaver.
- Identifisere sammenhenger mellom dette fagområdet og andre disipliner, og være åpen for tverrfaglig samarbeid.
Læringsformer og aktiviteter
Forelesninger. Regne- og laboratorieøvinger. Programmering. Bruk av dataprogram.
Programmering, koding og implementering i prosjektarbeid og obligatoriske øvinger inngår i emnet.
Obligatoriske aktiviteter
- Øvinger
Mer om vurdering
Obligatoriske øvinger (tre øvinger) må være godkjent for å kunne framstille seg til eksamen.
Skriftlig eksamen teller 70% av karakteren og prosjektarbeid teller 30%. Hver delvurdering gis en bokstavkarakter, som så blir slått sammen til en samlet karakter i emnet.
Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen. Utsatt eksamen/gjentak av andre delvurderinger må gjennomføres i semester som emnet undervises.
Anbefalte forkunnskaper
Bygger på emnet TBA4236 Teoretisk geomatikk.
Kursmateriell
Hofmann-Wellenhof m.fl.: "GNSS". Kompendier utgitt ved instituttet.
Fagområder
- Geomatikk
- Geodesi
- Nautikk
- Fotogrammetri
- Kartfag
- Teknologiske fag