Centimeter-level real-time position tracking options with a short initialization time for outdoor applications

Abstract

In this thesis, different technologies, methods, and devices are investigated to provide centimeter-level real-time position tracking options with a short initialization time for outdoor applications. This is done by searching for suitable options from published research papers. Once suitable underlying technology is discovered, more specific research is performed on various methods based on that technology. Two methods are narrowed down and investigated in more detail, including different variants that affect accuracy. Finally, device options are selected, and few options are presented to make position information available for augmented reality applications. Satellite-based, network real time kinematic positioning technique, is suggested to be coupled with hardware that supports multi-frequency and multi-constellation: u-blox ANN-MB antenna and u-blox ZED-F9P receiver. The suggestion for integration consists of sending an accurate position from a satellite receiver unit wirelessly to an external unit. On the unit, it will be converted into a format that is suitable to the used application and then passed into an augmented reality device.

Tässä opinnäytetyössä tutkitaan eri menetelmiä, teknologioita ja laitteita, joilla välittää senttimetrin tarkkuista jatkuvaa paikkatietoa lyhyellä käyttöönottoajalla ulkokäytön sovelluksille. Tutkimus tehdään pohjautuen olemassa oleviin tieteellisiin julkaisuihin. Kun soveltuva teknologia on löytynyt, tutkitaan parhaiten soveltuvia menetelmiä. Tutkimus rajautuu kahteen vaihtoehtoon, joita tutkitaan tarkemmin huomioiden eri muuttuvien tekijöiden vaikutuksen tarkkuuteen. Lopuksi soveltuvat laitteet valitaan, sekä esitellään muutamia vaihtoehtoja paikkatiedon välittämiseksi. Ehdotettu ratkaisu on satelliittipohjainen NRTK paikannus useaa vastaanottotaajuutta ja satelliittijärjestelmää tukevalla u-blox ANN-MB antennilla sekä u-blox ZED-F9P vastaanottimella. Ehdotettu integraatio lisätyn todellisuuden laitteeseen sisältää paikkatiedon lähettämisen vastaanottimesta langattomasti ulkoiseen laitteeseen sen mahdollista konversiota varten, josta se välitetään eteenpäin.