Real Time Kinematic positioning aiding with 3D surface model and fisheye camera

Thumbnail Image

Files

master_Joensuu_Ville_2017.pdf (32.65 MB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2017-02-20

Department

Major/Subject

Geodesia

Mcode

M3005

Degree programme

Geomatiikan koulutusohjelma

Language

en

Pages

89

Series

Abstract

This study presents an approach to obstruction masking for GNSS Real Time Kinematic (RTK) positioning using information from 3D models and sky-view images. The signals propagating from obstructed satellites to the receiver are one of the largest error sources in RTK positioning. The effects of signal masking were assessed by conducting a test campaign in varying environments. The data recorded in the test campaign was used to compare the results of aided RTK solutions to unaided ones. From the results of the tests it was found that combining image and 3D model masking is the optimal mask generation method providing the most significant improvement in the RTK positioning performance. The effects of signal masking were found to depend on the used processing software, with the largest performance improvement in terms of positioning accuracy and fix availability obtained when using open-source RTKLIB processing software and in lesser extent when using commercial Septentrio PPSDK RTK processing software. The commercial feasibility of such system consequently depends on the used RTK processing algorithms.

Tässä tutkimuksessa esitellään menetelmä esteiden peittämien satelliittien suodattamiseen GNSS Real Time Kinematic (RTK) -paikannuksesta käyttämällä hyödyksi 3D-malleja sekä taivaasta otettavia valokuvia. Esteiden peittämien satelliittien signaalit saattavat kulkeutua satelliiteista vastaanottimeen heijastumalla vastaanotinta ympäröivistä pinnoista. Satelliittien suodattamisen vaikutuksia paikannuksen laadulle selvitettiin toteuttamalla testimittauskampanja vaihtelevissa satelliittipaikannusympäristöissä. Testeissä kerättyä dataa analysoitiin vertailemalla ilman sateliittisuodatusta, sekä satelliittisuodatuksen kanssa prosessoituja paikannusratkaisuja. Analyysin tulosten perusteella havaittiin, että optimaalisin keino hyödyntää satelliittipaikannusympäristöstä testijärjestelmällä kerättyä tietoa oli yhdistää sekä 3D-mallilta, että kuvista saatu tieto. Kuvien sekä 3D-mallien keräämän tiedon yhdistäminen satelliittisuodatukseen tuotti merkittävimmän parannuksen RTK-paikannuksen laatuun. Suodatusmenetelmän vaikutusten havaittiin yhtäältä riippuvan myös RTK-prosessointiin käytetystä ohjelmistosta. Avoimen lähdekoodin RTKLIB ohjelmistolla prosessoitaessa RTK-paikannuksen tarkkuus ja saatavuus paranivat merkittävästi, kun taas kaupallisella Septentrio PPSDK -ohjelmistolla prosessoitaessa vaikutukset paikannuksen suorituskykyyn olivat vähäisempiä. Kaupallisen satelliittisuodatusjärjestelmän kannattavuus riippuukin RTK prosessointiin käytetyistä algoritmeista.

Description

Supervisor

Vermeer, Martin

Thesis advisor

Sundell, Esa-Pekka

Keywords

GNSS, RTK, NLOS reception, multipath, satellite masking, obstruction masking

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201702242614

Collections

[dipl] Insinööritieteiden korkeakoulu / ENG