Integrering av GPS-mottakere og treghetsutstyr i mobiltelefoner

Abstract

GPS- mottakere er på god vei til å bli standard tilbehør innenfor de fleste områder av bærbar forbrukerelektronikk, også når det gjelder mobiltelefoner. I områder hvor satellittsignaler er lett tilgjengelige, vil mobiltelefoner med innebygd GPS være et godt hjelpemiddel for gående til å lokalisere og navigere seg fram i terrenget. Når det gjelder posisjonering i områder med vanskelige signalforhold, det være seg bymessige strøk, områder omgitt av høye bygninger, tunneler eller inne i kommersielle/statlige bygninger, står man fremdeles ovenfor utfordringer med dagens navigasjonsteknologi. For å kunne tilby mobilbrukeren kontinuerlig og nøyaktig posisjonering og orientering via mobiltelefonen, er det nødvendig å integrere flere typer navigasjons- og sensorsystemer. En slik integrert løsning kan bestå av en GPS- mottaker og en treghetsnavigasjonsenhet, i tillegg til et magnetisk kompass. En av oppgavene har vært å se på ulike typer tjenester som denne løsningen kan åpne for. I tillegg er det sett på forskjellige typer MEMS- teknologier for akselerometre og gyroer som kan være forenelig med en mobiltelefon. Hovedfokuset i denne oppgaven har imidlertid vært å teste en forholdsvis liten og nøyaktig treghetsnavigasjonsenhet fra produsenten Xsens, som kontinuerlig måler orientering i 3DOF. Hensikten med testingen har vært å finne ut hvor nøyaktig posisjonering navigasjonssensoren kan gi, og om denne nøyaktigheten kan tilfredsstille kravet som stilles til en treghetsnavigasjonsenhet i en integrert posisjoneringsløsning i mobiltelefonen. Det beskrives også en løsning som kombinerer målingene fra treghets-navigasjonsenheten med målinger fra en HSGPS- mottaker. Integrasjonsløsningen involverer Kalmanfiltrering i et løst koblet system.