Antenna phase center corrections (PCC) are now mandatory for high-accuracy Global Navigation Satellite System (GNSS) applications. Such corrections are being created nowadays using an anechoic chamber or an outdoor robot calibration method. Based on these two methods, PCCs are created in the function of the zenith angle and azimuth of the incoming GNSS signal. However, some antennas still lack complete PCC as both approaches are time and money-consuming. In the case of some antennas, mostly low-cost ones, no real phase center location information is provided. For another group of antennas, so-called elevation-only PCC derived from relative outdoor calibration is available. Elevation-only PCC, after transformation, could be utilized together with full PCC models in common GNSS observation processing. In the publication, the authors analyzed the differences resulting from the use of elevation-only instead of full PCC models. Values of such differences can be treated as a bias introduced into the solution due to the use of simplified PCCs. The results obtained prove that in the analyzed case study, such biases are negligible and do not exceed 1 mm in any case.
The analysis of the possibility of using satellite navigation for rail vehicle positioning, which is the subject of many studies and projects, is aimed at assessing the uncertainty and accuracy of train positioning using satellite navigation systems, along with defining its impact on the capacity and safety of the rail infrastructure. Existing studies in this area prevent a clear assessment of the feasibility of implementing a satellite navigation system for rail vehicle positioning in rail traffic control systems. Therefore, it is necessary to analyze the possibility of using satellite navigation for rail vehicle positioning in terms of research problems arising from the limitations of satellite positioning system functionality, which include parameters related to accuracy, reliability, and speed of information transfer between the vehicle and the rail traffic control system. The implementation of the research work should be focused on developing a research model, subject to validation for the parameters and conditions of movement of rail vehicles in the defined area of railroad infrastructure, adopted within the framework of the work carried out. The research and the model form the basis for developing the knowledge of implementing satellite navigation in practical solutions on the railroad network.
PL
Analiza możliwości wykorzystania nawigacji satelitarnej do pozycjonowania pojazdów szynowych, będąca przedmiotem wielu badań i projektów, ma na celu ocenę niepewności i dokładności pozycjonowania pociągów z wykorzystaniem systemów nawigacji satelitarnej wraz z określeniem jego wpływu na przepustowość i bezpieczeństwo transportu kolejowego. Istniejące badania w tym obszarze uniemożliwiają jednoznaczną ocenę możliwości wdrożenia systemu nawigacji satelitarnej do pozycjonowania pojazdów szynowych w systemach sterowania ruchem kolejowym. W związku z tym konieczne jest przeanalizowanie możliwości wykorzystania nawigacji satelitarnej do pozycjonowania pojazdów szynowych pod kątem problemów badawczych wynikających z ograniczeń funkcjonalności satelitarnego systemu pozycjonowania, które obejmują parametry związane z dokładnością, niezawodnością i szybkością przekazywania informacji pomiędzy pojazdem a systemem sterowania ruchem kolejowym. Realizacja prac badawczych powinna być ukierunkowana na opracowanie modelu badawczego podlegającego walidacji dla parametrów i warunków ruchu pojazdów szynowych w określonym obszarze infrastruktury kolejowej, przyjętych w ramach prowadzonych prac. Badania i model staną się podstawą do rozwoju obszaru wiedzy związanej z wdrażaniem nawigacji satelitarnej w praktycznych rozwiązaniach na sieci kolejowej.
The paper presents the results of a study showing the accuracy of the determination of aircraft position coordinates based on the SPP (Single Point Positioning) solution in the GLONASS (Globalnaja Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema) system. For this purpose, the paper develops and implements an algorithm for the correction of position errors as parameters describing positioning accuracy. The proposed algorithm uses position error values determined for a single GNSS (Global Navigation Satellite Systems) receiver, which are joined in a linear combination to deter-mine the positioning accuracy of the aircraft. The algorithm uses linear coefficients as an inverse function of the number of GLONASS satellites being tracked by the GNSS receiver. The developed algorithm was tested for GLONASS satellite data recorded by Topcon HiPer Pro and Javad Alpha geodetic receivers, during a flight test carried out with a Cessna 172 aircraft around the military airport in Dęblin. Navigation calculations were carried out using RTKLIB v.2.4.3 and Scilab v.6.0.0 software. On the basis of the tests carried out, it was found that for single Topcon HiPer Pro and Javad Alpha receivers, position errors were up to ±11.4 m. However, by using the position error correction algo-rithm for both receivers, GLONASS positioning accuracy is up to ±3.6 m. The developed algorithm reduces position errors by 60-80% for all BLh (B-Latitude, L-Longitude, h-ellipsoidal height) coordinates. The paper shows the possibility of testing and implementing the proposed mathematical algorithm for the SPP solution in a GPS (GlobalPositioning System) navigation system. In this case the position errors from the GPS SPP solution range from -0.9 m to +0.9 m for all BLh coordinates. The obtained results showed that application the GLONASS and GPS system in air transport is important. The algorithm used in this work can also be applied to other global GNSS navigation systems (e.g. Galileo (European Navigation Satellite system) or BeiDou (Chinese Navigation Satellite System)) in air transport and navigation.
Detection of the current location of rail vehicles in the railway infrastructure network determines the safety, efficiency and reliability of rail transport. In addition, it indirectly affects the safety at rail-road crossings, i.e. also the BRD (Road Safety). In terms of efficiency and reliability of transport systems, the ability to detect a moving vehicle can improve the effective capacity of railway lines. As in the case of technical diagnostics, effective recognition of the current state of the transport network determines the efficiency of the transport system. The development of railways, with particular emphasis on high-speed railways, makes it necessary to modernize and improve railway traffic control devices and systems. A special area of development, ensuring the safe and effective use of rail transport, is the detection and location of rail vehicles moving on the railway infrastructure. The ability to determine the precise location of a rail vehicle is a key element in the reliable operation of rail transport. Therefore, in the field of devices and systems for the detection and location of rail vehicles, many studies and analyzes are carried out to develop existing or create new solutions dedicated to positioning rail vehicles.
The absolute positions of shearers on advancing coal faces are requisite for providing references for adaptive mining combined with geological models. Common coalmine localization techniques (e.g. UWB, INS, etc.) are not fully applicable to adaptive mining due to their drifting error or the messy environment. The gyro robotic total station (RTS) is versatile and precise in measuring coordinates in coal mines, while its conventional usage is of low automation and poor timeliness, impeding its application on mining faces. This article proposed an automated gyro RTS system for real-time absolute positioning on fully mechanised coal faces. The measuring process was changed to fit mining requirements, and a new state-transferring model was used to automate it. Programs were developed and installed in available instruments, forming a prototype. Field experiments were carried out on a simulative working face, verifying the system’s accuracy and applicability. Results show that the relative positioning error is better than 2.6143×10-4, which meets the demand of advancing faces. The error of the gyro is estimated at 55.5187”, justifying its nominal indicators. To sum up, the automated gyro RTS system proposed in this paper can offer real-time and accurate absolute positions of equipment on working faces, supporting adaptive mining combined with the geological model.
This paper reviews the key studies concerning GNSS positioning and applications conducted at leading Polish research institutions from 2019 until 2022. The review also constitutes a contribution to the national report of Poland for the International Union of Geodesy and Geodynamics (IUGG) presented at the 28th General Assembly of IUGG held in 2023 in Berlin, Germany. In particular, we discuss the advances in theory and applications of relative and absolute positioning, troposphere and ionosphere sounding, smartphone and low-cost GNSS data processing, and other specific studies such as those on satellite antenna calibration and clock stability. In light of these recent advances by the Polish scientific community, continuous progress in GNSS theory and processing algorithms is thought to be maintained in the future, and GNSS applications are expected to continue to proliferate.
Tunnel construction survey must be necessary to be very quick so that the results can be known as soon as possible. This aim can be achieved through the intelligent positioning method of tunnel excavation face. In this study, the plane parameters of the tunnel cross-section were transformed into the coordinates of the points on the cross-section to realize the automatic transformation of graphic data. According to the theoretical calculation of the lofting point accuracy, the appropriate measurement control network level and measurement accuracy and the appropriate measurement instruments were selected. The fast and intelligent positioning and setting out of tunnel excavation face was realized base on the technology of data communication between computer and measuring instruments. The intelligent positioning method of tunnel excavation face could greatly reduce the time of measurement and positioning, speed up the project progress, reduce the project risk, shorten the construction period and reduce the project cost.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A typical rack and pinion drive set is comprised of a rack and a pinion. There is an inter-tooth clearance between the mating teeth of the rack and the pinion, which has advantages and disadvantages. The disadvantage of this clearance is the errors that occur in the positioning of the machine tool during set-up. Elimination of clearance between teeth is possible by using a pinion drive with two pinions. This ensures continuous contact between the teeth, regardless of the direction of machine movement. These are found on new machines, while older machines do not have such a solution. This paper presents a solution with two pinions, which can be used in such older machines and which makes it possible to achieve qualitative parameters that were not possible before.
The article summarizes and analyses the scientific approaches to the determination and systematization of the positioning parameters of local level territories. The authors determined and systematized the positioning parameters of the amalgamated territorial communities in Ukraine through the prism of sustainable development elements in the conditions of military operations to form the most effective position of a particular community among other administrative-territorial units of the first level. Based on the results of the analysis of the positioning status in Ukraine, the Ukrainian regions were clustered by the number of ATCs that determined the direction of positioning. It is proved that each of the ATC deserves a worthy positioning of its territory in the eyes of the key stakeholders of its development. However, the communities of precisely Donets`k and Luhans`k regions will do just that, since they continue to receive losses from hostilities unfolding nearby.
PL
Artykuł analizuje naukowe podejście do określania i systematyzacji parametrów pozycjonowania terytoriów na poziomie lokalnym. Autorzy określili i usystematyzowali parametry pozycjonowania połączonych społeczności terytorialnych na Ukrainie przez pryzmat elementów zrównoważonego rozwoju w warunkach operacji wojskowych. Celem było stworzenie najbardziej efektywnej pozycji określonej społeczności wśród innych jednostek administracyjno-terytorialnych pierwszego poziomu. Na podstawie wyników analizy statusu pozycjonowania na Ukrainie, regiony ukraińskie zostały zgrupowane według liczby ATC, które określiły kierunek pozycjonowania. Udowodniono, że każdy ATC zasługuje na godne pozycjonowanie swojego terytorium w oczach kluczowych interesariuszy jego rozwoju. Jednakże społeczności w regionach Doniecka i Ługańska dopiero tego dokonają, ponieważ nadal notują straty wynikające z działań wojennych rozgrywających się w pobliżu.
This paper describes a high-accuracy personal navigation system based on measurements of distances between ultrawideband (UWB) radio modules. The paper contains a description of the physical model of the presented system. Furthermore, positioning algorithms implemented in the proposed system are discussed with emphasis on the Extended Kalman Filter. Subsequently, the process of experiments is described, and chosen results are given.
PL
W artykule przedstawiono system nawigacji personalnej o wysokiej dokładności pozycjonowania, oparty na pomiarach odległości pomiędzy modułami ultraszerokopasmowymi (UWB). Artykuł zawiera opis fizycznego modelu systemu. Ponadto, omówione zostały algorytmy pozycjonujące zaimplementowane w systemie, przy czym najwięcej uwagi poświęcono rozszerzonemu filtrowi Kalmana. Następnie, omówiono przebieg badań oraz podano ich wybrane wyniki.
The current work presents the issue of determining the position of the observer using measurements registered with GNSS (Global Navigation Satellite System) receivers that Android mobile devices are equipped with. The discussed questions concern using GNSS measurement data, which have been made available in the Android system since version 7.0. The present paper has the character of a review. It demonstrates how measurement data can be obtained via Application Programming Interface. Moreover, it discusses the available software that can be for registering measurements and their initial analysis. Subsequently, it reviews scientific works concerning the problem of positioning with the use of smartphones. Special emphasis was placed on tests consisting in an analysis of phase observations registered using dual-frequency receivers. The summary of the article presents the prospects for using mobile devices in precise point positioning. It also points out the limitations to achieving high accuracy and reliability of such measurements.
W artykule przedstawiono wyniki badań modelu fizycznego systemu pozycjonowania kombajnu chodnikowego. Opracowany w ITG KOMAG system pozycjonowania, w odróżnieniu od innych tego typu rozwiązań, do wyznaczania położenia i orientacji kombajnu wykorzystuje zjawiska propagacji fal ultradźwiękowych oraz radiowych. Badania przeprowadzono w tunelu doświadczalnym, w oddziale REMAG należącym do FAMUR S.A. z wykorzystaniem rzeczywistego kombajnu chodnikowego. Badania miały na celu sprawdzenie poprawności działania systemu oraz jego dokładności, w warunkach zbliżonych do rzeczywistych.
EN
Testing results of the positioning system of the roadheader's physical model are presented. Positioning system developed at ITG KOMAG unlike other solutions of this type, is based on the ultrasound and radio waves phenomenon. The tests have been performed in an experimental tunnel at REMAG, a subsidiary of FAMUR S.A., using a real roadheader. The objective of the test was to examine correct operation of the system and its accuracy in conditions comparable to real life conditions.
W artykule omówione zostały kwestie odnoszące się do wzajemnych związków pomiędzy sztuczną inteligencją a nawigacją inercyjną, jakie są zauważalne w ramach logistyki. Przy tym główna uwaga została skupiona na pokazaniu tego, jaki wpływ na efektywność funkcjonowania systemów nawigacji inercyjnej wykorzystywanych w logistyce może mieć korzystanie ze sztucznej inteligencji. Rozważania podjęte w artykule mają wymiar zarówno teoretyczny, jak i praktyczny. W ramach teorii starano się pokazać, na podstawie literatury przedmiotu, co jest istotą sztucznej inteligencji oraz nawigacji inercyjnej i jakie są związki pomiędzy nimi. Z kolei w wymiarze praktycznym zaprezentowano wyniki badań własnych.
EN
The article discusses the issues relating to mutual relations between artificial intelligence and inertial navigation, which are noticeable within logistics. The main focus has been on showing how the use of inertial navigation systems used in logistics can affect the use of artificial intelligence. The reflections taken in the article are both theoretical and practical. As part of the theory, we tried to show, based on the literature of the subject, what is the essence of artificial intelligence and inertial navigation and what are the relationships between them. The results of our own research were also presented (practical aspect).
Wykonywane pomiary inwentaryzacyjne szybów są bardzo żmudne i nie zawsze umożliwiają zrealizowanie pełnego zakresu badań, z uwagi na ograniczenia technologiczne obiektu. Rozwiązaniem tego problemu — o czym mowa w artykule - może być niewątpliwie zastosowanie mobilnego systemu do automatycznego prowadzenia przestrzennych pomiarów, opartego na technologii skaningu laserowego o geodezyjnych dokładnościach i precyzyjnym pozycjonowaniu podczas przejazdu w szybie.
EN
Measurements taken to make an inventory of shafts are very tedious and not always allow realizing the full range of the exploration, due to the technological limitations of the object. The solution to this problem — as mentioned in the article - can, undoubtedly, consist in the use of mobile system for automatic conductance of spatial measurements based on laser scanning technology with surveying accuracy and precision positioning during the passage in the shaft.
W referacie zaprezentowano filtr Kalmana, dzięki któremu można zintegrować radiowe pomiary odległości ze współrzędnymi położenia obiektu wyznaczonymi za pomocą systemu inercyjnego. Podejście takie pozwala zmniejszyć wpływ dryftu sensorów systemu inercyjnego, a także zmniejszyć wpływ szumów radiowych pomiarów odległości na estymowane współrzędne położenia obiektów. Wyniki działania opisanego filtru zaprezentowano z użyciem pomiarów wykonanych w rzeczywistych warunkach.
EN
In the paper a Kalman filter is presented that allow to integrate radio distance measurement data with coordinates achieved from inertial system. Such integration enables to decrease the influence of inertial sensors drift and radio distance measurement noise on estimated position. To show performance of this Kalman filter a real measurement data were used.
Lokalizacja w środowisku miejskim oraz wewnątrz budynków to ważny rynek usług, których znaczenie w niedalekiej przyszłości będzie wzrastać. Klasyczna metoda określania pozycji z wykorzystaniem sygnałów radiowych systemów GNSS w środowisku miejskim oraz wewnątrz budynków, uwagi na efekty wielodrogowości oraz tłumienie budynków, posiada ograniczenia w postaci dostępności oraz dokładności. Jedną z alternatywnych metod lokalizacji w takich środowiskach jest wykorzystanie innych dostępnych sygnałów radiowych - telefonii ruchomej, radia czy telewizji. W artykule omówiono alternatywne metody określania lokalizacji.
EN
Indoor and urban positioning is an important market which is foreseen to grow significantly in the future years. In the indoor and urban environment, the classical mean of positioning based on GNSS, has, unfortunately, a limited availability and accuracy due to the difficult multipath conditions and signal blockage by buildings. One alternative that has been recently explored is the use of Signal-of-Opportunities (SoO), such as Wi-Fi, WiMAX, mobile telephony, radio or television signals. This paper presents some solutions used to positioning in indoor and urban environment using SoO.
W artykule opisano zagadnienie pozycjonowania kombajnu chodnikowego podczas drążenia wyrobiska korytarzowego. Zaprezentowano metodę określania jego bieżącego położenia i orientacji podczas poruszania się według dowolnej trajektorii. Metoda bazuje na zjawiskach falowych i stanowi podstawę do opracowania adaptacyjnego układu sterowania kombajnem chodnikowym. Praca realizowana była w ramach granta doktoranckiego finansowanego ze środków statutowych ITG KOMAG.
EN
Problem of positioning the roadheaders during development of roadway is presented. The method for determination of current position and orientation of the roadheader during its movement along the set trajectory is given. The method bases on wave phenomena and is the basis for development of the roadheader adaptive control system. The project was realized within the doctor’s grant financed form KOMAG’s statutory funds.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.