Wyniki 1-10 spośród 34 dla zapytania: authorDesc:"Jacek Stefański"

Nowa metoda lokalizowania terminala ruchomego w asynchronicznych sieciach komórkowych

Czytaj za darmo! »

Pozyskiwanie informacji o położeniu geograficznym terminala ruchomego, określanego często mianem stacji ruchomej MS (Mobile Station) w sieciach komórkowych, nazywamy usługą lokalizacyjną LCS (LoCation Service). Natomiast zgodnie z obowiązującym w Polsce ustawodawstwem, każdą usługę telekomunikacyjną, wymagającą przetworzenia danych o lokalizacji, nazywamy usługą o wartości wzbogaconej [1]. W[...]

Naziemne systemy radionawigacji morskiej i lotniczej


  Stadiometryczne systemy lokalizacyjne, oparte na metodzie TOA (Time Of Arrival), ustalają pozycję obiektu na podstawie pomiarów czasów opóźnień propagacyjnych sygnałów nadanych przez nadajniki o znanych położeniach. Aby wyznaczyć czasy tych opóźnień, odbiornik umieszczony na lokalizowanym obiekcie musi znać dokładny moment czasu transmisji danego sygnału przez każdy z nadajników. Z kolei hiperboliczne systemy lokalizacyjne oparte na metodzie TDOA (Time Difference Of Arrival) określają pozycję obiektu za pomocą pomiarów różnic w czasie propagacji pomiędzy sygnałami nadanymi z kilku stacji referencyjnych. W tym przypadku odbiornik nie musi znać momentów czasu transmisji danego sygnału przez poszczególne nadajniki. Wystarczająca jest znajomość informacji o tym, że wszystkie nadajn[...]

Źródła błędów oraz miary jakości estymacji położenia obiektów w systemach radionawigacyjnych


  Efektywne systemy radionawigacyjne (radiowe systemy lokalizacyjne), czyli takie, które na zadanym obszarze działania charakteryzują się zakładaną dokładnością estymacji położenia obiektu z określonym prawdopodobieństwem spełnienia tego warunku w odniesieniu do miejsca i czasu, wymagają odpowiednio rozwiniętej infrastruktury sieciowej. W skład tej infrastruktury wchodzi przede wszystkim odpowiednia liczba stacji referencyjnych oraz jednostek zarządzających i kontrolujących prawidłową pracę systemu. W związku z tym obecnie eksploatowane systemy radionawigacyjne można podzielić na trzy zasadnicze grupy. Jako kryterium podziału przyjęto miejsce wykonywania pomiarów i obliczeń związanych z estymacją położenia obiektu [1, 2], tzn.: ºpomiary i obliczenia wykonywane w obsz[...]

Analiza i badania pomiarowe dokładności lokalizowania terminali ruchomych w sieciach komórkowych


  Podstawowym aktem prawnym na arenie międzynarodowej, regulującym użytkowanie całego pasma częstotliwości radiowych przez wszystkich użytkowników, jest Regulamin Radiokomunikacyjny RR (Radio Regulations) [1]. Ten akt prawny rozróżnia m.in. pojęcia: radionawigacja (radionavigation) i radiolokalizacja (radiolocation), co w niniejszym artykule stanowi zagadnienie warte wyjaśnienia przed przystąpieniem do omawiania tzw. usług lokalizacyjnych w sieciach komórkowych. Radionawigacja, według zapisu w RR, polega na określaniu pozycji, prędkości i innych parametrów obiektu - lub też pozyskiwaniu informacji związanych z tymi parametrami - z wykorzystaniem właściwości fal radiowych dla potrzeb nawigacji, czyli prowadzenia do celu obiektu (lądowego, wodnego, powietrznego lub kosmicznego) według wyznaczonej trasy. Pod pojęciem radionawigacji kryje się również ostrzeganie przed przeszkodami na drodze obiektu. Z kolei radiolokalizacja polega na określaniu pozycji, prędkości i innych parametrów obiektu lub też pozyskiwaniu informacji związanych z tymi parametrami - z wykorzystaniem właściwości fal radiowych, jednakże dla potrzeb innych niż nawigacja. Zatem rodzą się pytania, czy system GPS (Global Positioning System) jest systemem radionawigacyjnym czy raczej radiolokalizacyjnym, do jakiego typu systemów zaliczamy systemy komórkowe, w których są realizowane wcześniej wspomniane usługi lokalizacyjne. Wbrew pozorom odpowiedzi na te pytania nie są oczywiste. Z tabel przeznaczeń częstotliwości1) (tabela 1 i 2), które stanowią elementy składowe Regulaminu Radiokomunikacyjnego, wynika, że system GPS - z punktu widzenia użytkowanych częstotliwości - jest systemem radionawigacyjnym. Jednak częstotliwość nośna L2 = 1227,6 MHz, używana w aplikacjach wojskowych, należy również do zakresu przewidzianego do wykorzystania przez systemy radiolokalizacyjne. Z kolei systemy komórkowe znajdują się poza pasmami częstotliwości (z wyjątkiem fragmentu pasma częs[...]

ASYNCHRONICZNA METODA TDOA DOI:10.15199/59.2015.4.44


  Przedstawiono nową metodę lokalizowania terminali ruchomych MT (Mobile Terminal) w sieciach radiowych, w których stacje bazowe BS (Base Station) pracują asynchronicznie względem siebie. Metoda ta, nazwana ATDOA (Asynchronous Time Difference of Arrival), umożliwia estymację położenia MT na podstawie pomiarów różnicy czasów propagacji sygnałów radiowych pomiędzy terminalem ruchomym będącym w ruchu, a pojedynczą stacją bazową w różnych chwilach czasu k i k+1. W artykule przedstawiono szczegółowo opis metody ATDOA oraz wyniki badań symulacyjnych. 1. WSTĘP Radiolokalizacja polega na określaniu pozycji, prędkości i innych parametrów położenia i ruchu obiektu (terminala ruchomego) lub też pozyskiwaniu informacji związanych z tymi parametrami, z wykorzystaniem właściwości fal radiowych [1]. Na przestrzeniu wielu lat opracowano i rozwijano wiele metod, które prowadziły do estymacji położenia obiektów, w tym: - AOA (Angle Of Arrival) - polegającą na pomiarze kątów nadejścia sygnałów radiowych, - TOA (Time Of Arrival) - polegającą na pomiarze czasów opóźnień propagacyjnych sygnałów radiowych, - TDOA (Time Difference Of Arrival) - polegającą na pomiarze różnicy czasów opóźnień sygnałów radiowych, - RSS (Received Signal Strength) - polegającą na pomiarze poziomów mocy sygnałów radiowych. Zazwyczaj, architektura systemu radiolokalizacyjnego jest oparta o zestaw nieruchomych stacji bazowych BS (Base Station) oraz terminal ruchomy MT (Mobile Terminal), którego położenie jest poszukiwane [2]. W sieciach radiowych często dokonuje się estymacji położenia terminala ruchomego na podstawie sygnałów emitowanych przez MT. W tym przypadku sieć radiowa jest odpowiedzialna za realizację odpowiednich pomiarów parametrów sygnałów radiowych oraz za estymację położenia MT [3]. Istotnym zagadnieniem w tego typu systemach jest precyzyjna synchronizacja stacji bazowych względem siebie. Proces synchronizacji w sieciach radiowych pociąga za sobą dodatkow[...]

Trendy rozwojowe techniki i technologii radiolokalizowania


  Człowiek w naturalny sposób jest przyzwyczajony do postrzegania otaczającej go rzeczywistości w trzech wymiarach 3D (Three Dimensional), w której ludzie, zwierzęta i przedmioty znajdują się zwykle w ruchu. Obecnie rozwiązania dostępne na rynku IT (Information Technology) zapewniają przede wszystkim dwuwymiarowy 2D (Two Dimensional) sposób przedstawiania naszego otoczenia. Wynika to z braku możliwości pozyskiwania w czasie rzeczywistym informacji o nieustannie zmieniającej się wokół nas trójwymiarowej rzeczywistości. W niniejszym artykule zostaną przedstawione kierunki rozwojowe techniki i technologii radiolokalizowania, które w naturalny sposób prowadzą do wszechobecnego przetwarzania danych o położeniu obiektów, ludzi i zwierząt (ubiquitous positioning). Pod pojęciem techniki radiolokalizowania rozumie się celowy, oparty na teorii sposób (metodę) wykorzystania fal radiowych do określania położenia geograficznego obiektu. Natomiast technologia radiolokalizowania jest związana z odpowiednim doborem parametrów pracy łącza radiowego podczas estymacji położenia tego obiektu. W świetle powyższych definicji można wyróżnić trzy podstawowe techniki radiolokalizowania obiektów, realizowane w systemach radiokomunikacyjnych, zarówno w łączu w dół, jak i w górę, oparte na [31]: - pomiarze poziomów mocy sygnałów radiowych RSS (Received Signal Strength), pochodzących z kilku stacji referencyjnych (bazowych) i odbieranych przez wyposażenie radiowe, znajdujące się w lokalizowanym obiekcie, - pomiarze czasów TOA (Time Of Arrival) lub różnicy czasów TDOA (Time Difference Of Arrival) opóźnień propagacyjnych sygnałów radiowych, emitowanych przez kilka stacji referencyjnych (bazowych) i odbieranych przez wyposażenie radiowe, zainstalowane w lokalizowanym obiekcie, - pomiarze, za pomocą kilku stacji referencyjnych (bazowych) otaczających lokalizowany obiekt, kątów nadejścia sygnałów radiowych AOA (Angle Of Arrival), pochodzących z wyposażenia r[...]

Radio programowalne - nowoczesna platforma dydaktyczna


  Obecnie studenci wyższych uczelni technicznych w czasie zajęć laboratoryjnych poświęconych współczesnym systemom i urządzeniom radiokomunikacyjnym korzystają ze sprzętu opartego na rozwiązaniach przeznaczonych do konkretnych ćwiczeń. Wykorzystują oni zestawy specjalizowanych urządzeń pomiarowych typu generatory sygnałów, analizatory widma i oscyloskopy do przeprowadzania badań zaprojektowanych układów. Zazwyczaj, w celu uzyskania zadowalających rezultatów, przed rozpoczęciem właściwych pomiarów niezbędne jest wykonanie kalibracji zestawu ćwiczeniowego. W artykule przedstawiono propozycję zmiany klasycznego podejścia do nauczania studentów wymienionej specjalności podczas laboratoriów, opartego na rozwiązaniach jedynie sprzętowych. Zaproponowana koncepcja, zrealizowana w Katedrze Systemów i Sieci Radiokomunikacyjnych Politechniki Gdańskiej, została oparta na platformie radia programowalnego SDR (Software Defined Radio). Technologia SDR umożliwia szybkie dostosowywanie zasobów laboratoryjnych w procesie dydaktycznym do dynamicznie rozwijających się rozwiązań systemowych i urządzeniowych w radiokomunikacji. TECHNOLOGIA RADIA PROGRAMOWALNEGO Głównym założeniem technologii radia programowalnego jest zastąpienie - realizowanych sprzętowo - wyspecjalizowanych i działających w pojedynczym standardzie radiokomunikacyjnym poszczególnych członów nadawczo-odbiorczych stacji ruchomej (stacji bazowej) przez możliwie uniwersalny układ, w którym realizowana sprzętowo część radiowa jest sprowadzona do niezbędnego minimum. Podstawowa część sprzętowa SDR składa się z szerokopasmowych przetworników cyfrowo-analogowych (C/A) i analogowo-cyfrowych (A/C) oraz procesora sygnałowego (DSP), wykonującego funkcje nadawczo-odbiorcze oraz umożliwiającego pracę terminala z różnymi systemami radiokomunikacyjnymi [1]. Obecnie radio programowalne może być wykorzystywane w badaniach nad techniką OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) [2] oraz ra[...]

Wewnątrzsamolotowa cyfrowa magistrala komunikacyjna arinc 429


  Na pokładzie współczesnych samolotów jest umieszczana coraz większa liczba urządzeń radionawigacyjnych oraz czujników zbierających informacje o parametrach lotu i stanie technicznym maszyny. Zebrane dane trafiają do komputerów pokładowych w celu obróbki i analizy. Dodatkowo konieczne jest zapewnienie sterowania podstawowymi elementami samolotu z kabiny pilotów, odpornego na błędy transmisji. Wymusza to wprowadzenie cyfrowej magistrali komunikacyjnej, służącej do przesyłania danych pomiędzy urządzeniami pokładowymi samolotu przy jednoczesnej redukcji infrastruktury kablowej. Koncepcja wprowadzenia cyfrowej magistrali danych według specyfikacji ARINC (Aeronautical Radio Inc.) pojawiła się w roku 1966. Początkowo dostrzeżono możliwość równoległej współpracy z ośrodkami wojskowymi, które również pracowały nad podobnym rozwiązaniem. Jednakże późniejsze kroki rozwoju wskazywały, że rozwiązanie wojskowe będzie zbyt rozwinięte, jak na potrzeby lotnictwa cywilnego i postanowiono prowadzić prace równoległe. Podstawowym założeniem, jakie postawiono przed konstruktorami, było zaprojektowanie magistrali komunikacyjnej odpornej na zakłócenia zewnętrzne. W efekcie powstało rozwiązanie obecnie znane pod nazwą ARINC 429. Standard ten definiuje warstwę fizyczną magistrali oraz warstwę protokolarną. Ponadto wprowadzono ustandaryzowaną pulę urządzeń współpracujących z magistralą oraz określono formaty danych przesyłanych pomiędzy urządzeniami [1, 2, 3]. W artykule przedstawiono charakterystykę standardu ARINC 429 z punktu widzenia fizycznej budowy magistrali oraz sposobu komunikacji pomiędzy urządzeniami zainstalowanymi na pokładzie samolotu, co jest przedmiotem analiz i badań prowadzonych w Katedrze Systemów i Sieci Radiokomunikacyjnych Politechniki Gdańskiej. WARSTWA FIZYCZNA MAGISTRALI I JEJ TOPOLOGIE Magistrala ARINC 429 została zbudowana z dwóch skręconych ze sobą przewodów. Każda para przewodów jest umieszczona w ekranie. Przewody w ka[...]

Radionawigacja w służbach ratowniczych DOI:10.15199/59.2015.1.1


  W większości przypadków usługi lokalizacyjne są oparte na pomiarach sygnałów z systemu satelitarnego GPS (Global Positioning System) lub sygnałów pochodzących z sieci komórkowych. Ze względu na specyfikę środowiska, w którym prowadzi się akcje ratownicze, zazwyczaj wewnątrzbudynkowego, nie jest możliwe wykorzystanie sygnałów pochodzących od systemów satelitarnych. Z tego względu należy stosować rozwiązania hybrydowe, wspomagane przez standardy komunikacji radiowej, takie jak IEEE 802.11.4, a także moduły inercyjne IMU (Inertial Measurement Unit) [1]. [...]

Systemy radionawigacji lotniczej DOI:


  W dobie wzrostu natężenia ruchu lotniczego istnieje potrzeba ciągłego rozwijania systemów radionawigacyjnych w celu poprawy bezpieczeństwa lotów, bez względu na warunki atmosferyczne. Z oczywistych względów wprowadzanie nowych ogólnodostępnych i bardziej zaawansowanych technologicznie systemów, a tym samym podwyższających bezpieczeństwo transportu lotniczego, jest związane z aspektami ekonomicznymi. Oznacza to, że należy doprowadzać do pewnego rodzaju kompromisu, tzn. promować i rozwijać te systemy radionawigacyjne, które przynoszą realny wzrost bezpieczeństwa przy jednocześnie umiarkowanych nakładach finansowych. Tylko takie podejście może być zaakceptowane przez wiele państw, szczególnie tych ubogich ekonomicznie. Jest to niezwykle istotne zagadnienie, gdyż transport lotniczy należy traktować w skali globalnej, w której o wypadkowym poziomie bezpieczeństwa decyduje jego najsłabszy punkt. Obecnie eksploatowane systemy radionawigacji lotniczej można podzielić na dwie główne grupy: systemy pasywne (bierne), w których samolot w procesie nawigacji opiera się jedynie na informacji odbieranej oraz systemy aktywne, w których samolot uczestniczy zarówno w odbiorze, jak i nadawaniu informacji nawigacyjnych. Do pierwszej grupy systemów zalicza się przede wszystkim [1]: - ILS (Instrument Landing System), - MLS (Microwave Landing System), - VOR i DVOR (VHF Omnidirectional Range, Doppler VHF Omnidirectional Range), - NDB-ADF (Non-Directional Beacons - Automatic Direction Finder), - GPS (Global Positioning System). Do drugiej grupy systemów radionawigacji lotniczej zalicza się głównie: - DME (Distance Measuring Equipment), - RA (Radio Altimeter), - WAM (Wide Area Multilateration). Wymienione systemy są zalecane przez Międzynarodową Organizację Lotnictwa Cywilnego ICAO (International Civil Aviation Organization), która jest jednocześnie organizacją standaryzującą poszczególne rozwiązania. W dalszej części artykułu zostaną przedstawi[...]

 Strona 1  Następna strona »