Techniques for accurate positioning finding

 

        Τεχνικές εντοπισμού θέσης

Οι τεχνικές προσδιορισμού θέσης χωρίζονται σε δύο κατηγορίες, σε αυτές που βασίζονται σε δορυφόρους (GPS satellites) και βρίσκουν εφαρμογή σε εξωτερικούς χώρους και εκείνες που βασίζονται σε επίγεια συστήματα  (terrestrial based) και βρίσκουν εφαρμογή σε εσωτερικούς χώρους (Rizos, 2005). 

Εντοπισμός θέσης με δορυφόρους (Satellite System-Based Positioning) 

Καθώς οι ασύρματες επικοινωνίες επιτρέπουν ένα συνεχώς διερευνώμενο φάσμα εφαρμογών φορητών υπολογιστών, οι πληροφορίες θέσης καθίστανται όλο και πιο σημαντικές. Πολλές συσκευές έχουν την δυνατότητα να καθορίζουν τη φυσική τους θέση στο χώρο, και επιτρέπουν λειτουργίες που βασίζονται στην γνώση αυτή (υπηρεσίες με επίγνωση θέσης). Τα παγκόσμια δορυφορικά συστήματα πλοήγησης (Global Navigation Satellite Systems - GNSS), όπως το παγκόσμιο σύστημα εντοπισμού θέσης (GPS), το ρωσικό (GLONAS) και το αντίστοιχο ευρωπαϊκό σύστημα GALILEO, είναι η ευρύτερα χρησιμοποιούμενη τεχνολογία εντοπισμού θέσης. Το GNSS μεταδίδει σήματα που φέρουν πληροφορίες αναφοράς από έναν αστερισμό δορυφόρων. Υπολογιστικά συστήματα, εξοπλισμένα με τον κατάλληλο δέκτη, μπορούν να αποκωδικοποιήσουν τα σήματα αυτά και να προσδιορίσουν τη θέση τους. (Papadimitratos & Jovanovic 2008).

Global Positioning System – GPS

Το πλέον χρησιμοποιημένο GNSS σύστημα είναι το GPS το οποίο αρχικά αναπτύχθηκε για στρατιωτικούς σκοπούς και στη συνέχεια δόθηκε προς ευρεία χρήση. Βασίζεται σε ένα σύνολο από 27 δορυφόρους οι οποίοι βρίσκονται σε ύψος περίπου 20.000 χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας. Η τροχιά τους είναι έτσι σχεδιασμένη ώστε κάθε δορυφόρος να περνά από το ίδιο σημείο δύο φορές το εικοσιτετράωρο . Σε κάθε σημείο της επιφάνειας της Γης έξι έως δώδεκα δορυφόροι είναι πάντα άμεσα ορατοί (Lehmann & Gross, 2016). Με την χρήση των σημάτων τεσσάρων από αυτούς, (συνήθως αυτοί με το ισχυρότερο σήμα), είναι δυνατόν να υπολογιστεί με ακρίβεια η θέση ενός δέκτη πάνω στην επιφάνεια της γης. Ο υπολογισμός αυτός γίνεται συνήθως με χρήση της μεθόδου του τριγωνισμού (triangulation) ή της μεθόδου του τριπλευρισμού (trilateration).


Εντοπισμός θέσης από επίγειους σταθμούς (Terrestrial System-Based Positioning)

Σε εσωτερικούς χώρους ή ιδιόμορφα αστικά τοπία με πολλά εμπόδια, η λειτουργία εύρεσης θέσης με χρήση GNSS συχνά αποκλείεται ή είναι χαμηλής ακρίβειας εξαιτίας υποβάθμισης ή εξασθένησης των σημάτων λόγω ανακλάσεων ή ισχυρών παρεμβολών και θορύβου. Για να βελτιωθεί η απόδοση σε τέτοιες περιπτώσεις αντί του GNSS αναπτύσσονται δίκτυα αισθητήρων (Dardari et al., 2015). Τα περισσότερα από τα συστήματα εντοπισμού θέσης σε εσωτερικό χώρο χρησιμοποιούν τοπική υποδομή κάνοντας αναγνώριση ραδιοσυχνοτήτων (RFID) (Li & Becerik-Gerber, 2011), ή με χρήση σταθμών βάσεων κινητής επικοινωνίας (Sayed, Tarighat, & Khajehnouri, 2005), ή ασύρματα τοπικά δίκτυα (WLAN) (Kaemarungsi & Krishnamurthy, 2004) ή δίκτυα ευρείας ζώνης  (ultra-wideband - UWB)( Molisch et al., 2006). Ωστόσο και αυτού του είδους οι ασύρματες τεχνολογίες εμφανίζουν προβλήματα που σχετίζονται με την μη ύπαρξη οπτικής επαφής (LOS) πομπού και δέκτη (Gentner et al., 2017). Τα σημεία αναφοράς των θέσεων τόσο των  κινούμενων όσο και των σταθερών σημείων θεωρούνται γνωστά και χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό των θέσεων στο φυσικό χώρο.


Βιβλιογραφία



Δεν υπάρχουν σχόλια: