Αξιολόγηση συστήματος ραδιοσημάτων υπερ-ευρείας ζώνης (UWB) σε εφαρμογές στατικού και κινηματικού εντοπισμού - Εξαρχαίος, Χρήστος (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών. Τομέας Τοπογραφίας. Εργαστήριο Γενικής Γεωδαισίας, 2016)
Τις τελευταίες δεκαετίες, η ραγδαία ανάπτυξη της τεχνολογίας δορυφορικού εντοπισμού συνέβαλε ουσιαστικά στην επίλυση προβλημάτων με απαιτήσεις σε προσδιορισμό θέσης για ποικίλες εφαρμογές. Ωστόσο, η εφαρμογή τους περιορίζεται σε ανοικτούς χώρους λόγω της αδυναμίας λήψης του δορυφορικού σήματος σε εσωτερικούς χώρους, θέσεις με υψηλά εμπόδια ή πυκνή βλάστηση. Ο προσδιορισμός θέσης σε αυτές τις περιπτώσεις στηρίζεται σε άλλες τεχνολογίες (αδρανειακές, οπτικές, ραδιοσημάτων, κ.α.), ενώ το πρόβλημα λόγω της πολυπλοκότητας που εμφανίζει εξ’ αιτίας ατελειών που χαρακτηρίζουν τις τεχνολογίες εντοπισμού και των συνθηκών (εμπόδια, πολυανακλάσεις, κ.α.) σε κλειστούς χώρους δεν έχει επιλυθεί πλήρως. Σε αυτό το πλαίσιο, αυτή η εργασία πραγματεύεται την τεχνολογία ραδιοσημάτων υπερ-ευρείας ζώνης (Ultra-Wide-band) για εφαρμογές εντοπισμού. Ειδικότερα, πέρα από την θεωρητική ανασκόπηση στο αντικείμενο, αξιολογείται ενδελεχώς το σύστημα UWB PulsON® 410, Time Domain Inc. ως προς την ποιότητα (ακρίβεια, αξιοπιστία, διαθεσιμότητα) λήψης πρωτογενών μετρήσεων αποστάσεων, όσο και κατά τον προσδιορισμού θέσης σε κινηματικό εντοπισμό. Ειδικότερα, πραγματοποιήθηκαν δύο πειραματικές εφαρμογές. Η πρώτη αφορά την λήψη, επεξεργασία και τον στατιστικό έλεγχο μετρήσεων αποστάσεων (2 m – 720 m) και συγκριτική αντιπαραβολή των αποτελεσμάτων έναντι αντίστοιχων μετρήσεων υψηλής ακρίβειας με χρήση γεωδαιτικού σταθμού. Η δεύτερη εφαρμογή αφορά την παραγωγή τροχιών κινηματικού εντοπισμού με χρήση οχήματος. Η αξιολόγηση του συστήματος UWB στηρίζεται σε εξωτερικό έλεγχο και συγκρίσεις με συγχρονισμένες τροχιές που παρήχθησαν με την βοήθεια συστήματος GNSS/IMU υψηλής ακρίβειας. Από την ανάλυση των αποτελεσμάτων προέκυψε ότι το σύστημα PulsON® 410 μπορεί να επιτύχει την λήψη μετρήσεων εμβέλειας (χωρίς την παρεμβολή εμποδίων) 720 m. Η διαθεσιμότητα του είναι σχεδόν εκατό τοις εκατό για αποστάσεις έως 200 m ενώ η εξωτερική ακρίβειά του της τάξεως των 0.01 m για αποστάσεις έως 100 m. Αντίστοιχα, σε εφαρμογές κινηματικού εντοπισμού χαμηλής δυναμικής (μέγιστη ταχύτητα 18 km/h) και περιοχές ελεύθερες εμποδίων η εξωτερική ακρίβεια θέσης είναι της τάξης των 0.1 m.