Jak wykorzystać europejskie systemy nawigacyjne do precyzyjnego wyznaczania pozycji?

Jak wykorzystać europejskie systemy nawigacyjne do precyzyjnego wyznaczania pozycji?

  • Kierownik projektu: mgr inż. Jacek Paziewski, Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie
  • Tytuł projektu: Badania nad nowymi algorytmami i opracowanie metodyki wykorzystania obserwacji z europejskich systemów nawigacyjnych Galileo i EGNOS w precyzyjnym wyznaczaniu pozycji
  • Konkurs: PRELUDIUM 2, ogłoszony 15 września 2011 r.
  • Panel: ST10
Zdjęcie portretowe Jacka Paziewskiego

Głównym celem naukowym projektu jest opracowanie algorytmów umożliwiających precyzyjne wyznaczanie pozycji na podstawie łącznego opracowania obserwacji z kilku niezależnych systemów globalnego satelitarnego pozycjonowania (GNSS - Global Navigation Satellite System). Oprócz powszechnie znanego amerykańskiego systemu GPS, którego nazwa stała się w społeczeństwie wręcz synonimem satelitarnego pozycjonowania, w badaniach wykorzystywane będą również obserwacje z powstającego europejskiego systemu Galileo oraz obserwacje z systemów satelitarnego wspomagania pozycjonowania EGNOS i WAAS. Stworzone algorytmy będą umożliwiały wykorzystanie większej liczby sygnałów, co pozwoli na poprawę satelitarnego pozycjonowania. Powszechnie stosowane, komercyjne oprogramowania oraz zaimplementowane w nich algorytmy do wyznaczania pozycji wykorzystują najczęściej jedynie obserwacje z systemu GPS, rzadziej z rosyjskiego systemu GLONASS. Stworzenie algorytmów do jednoczesnego opracowania obserwacji GPS, Galileo oraz systemów wspomagania WAAS i EGNOS będzie niewątpliwie nowatorskim rozwiązaniem i wkładem autora w rozwój nauki w dziedzinie precyzyjnego, satelitarnego wyznaczania pozycji.

Wykorzystywanie jednego systemu globalnego satelitarnego pozycjonowania nierzadko prowadzi do sytuacji, kiedy niemożliwe jest wyznaczenie pozycji ze względu na niedostateczną liczbę widocznych satelitów. Problem ten występuje w przypadku znacznych zasłon horyzontu, np. w terenie zurbanizowanym. Dzięki algorytmom umożliwiającym łączne opracowanie obserwacji z kilku niezależnych systemów (a zatem większej liczby satelitów), możliwe będzie wyznaczenie precyzyjnej pozycji tam, gdzie wcześniej nie było to możliwe.

Precyzja wyznaczania pozycji z wykorzystaniem satelitarnych systemów pozycjonowania, takich jak GPS, Galileo czy GLONASS, zwiększa się wraz z długością czasu rejestracji sygnałów satelitarnych przez odbiornik użytkownika. Opracowanie metodologii i algorytmów do precyzyjnego wyznaczania pozycji z wykorzystaniem europejskich systemów nawigacyjnych Galileo i EGNOS umożliwi także skrócenie wymaganej długości czasu rejestracji obserwacji satelitarnych z zachowaniem, a nawet ze zwiększeniem, dostępności, dokładności i wiarygodności rozwiązania. Przewiduje się, iż możliwe będzie bardzo szybkie uzyskanie lokalizacji pozycji z dokładnością liczoną w centymetrach.

Realizacja projektu badawczego będzie polegała przede wszystkim na stworzeniu i rozwoju algorytmów oraz oprogramowania do opracowania surowych obserwacji satelitarnych w celu wyznaczenia pozycji z wysoką dokładnością. Opracowane algorytmy i metodologia precyzyjnego pozycjonowania opartego na kilku niezależnych systemach satelitarnych będą mogły znaleźć zastosowanie wszędzie tam, gdzie potrzebne jest uzyskanie dokładnej i wiarygodnej pozycji użytkownika a więc między innymi w geodezji, geodynamice, systemach informacji przestrzennej, pomiarach inżynierskich w budownictwie i wielu innych. Oprogramowanie to umożliwi także badanie przydatności nowych sygnałów satelitarnych oraz najnowszych modeli błędów występujących w pomiarach GNSS.


Mgr inż. Jacek Paziewski

Doktorant w Instytucie Geodezji UWM w Olsztynie. Jego zainteresowania naukowe obejmują między innymi rozwój algorytmów do precyzyjnego wyznaczania pozycji z wykorzystaniem satelitarnych systemów nawigacyjnych - GNSS, badania nad eliminacją wpływu refrakcji troposferycznej oraz zastosowanie obserwacji GNSS w pomiarach inżynierskich. Od 2008 roku uczestniczył w kilku europejskich i krajowych projektach naukowych finansowanych przez Europejską Agencję Kosmiczną, Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz Narodowe Centrum Badań i Rozwoju.