Doktorsavhandling om ny teknik för säkrare navigering utan GPS

Tis, 22 Mars

GPS:n ersätts av radar och en dator med digitalt sjökort och ny programvara

En ny metod för navigering till sjöss, oberoende av GPS, har lanserats i en avhandling från Linköpings universitet nu i mars 2005. Istället för GPS används en radar, en bärbar dator och en programvara som tolkar radarsignalerna och visar mycket exakt på ett digitalt sjökort var båten befinner sig.
-I sommar hoppas vi kunna testa den här nya tekniken i en segelbåt på västkusten, säger doktoranden Rickard Karlsson.

Bakgrunden är att GPS-systemet kan visa fel på grund av störsändare, vilket har orsakat ett antal incidenter världen över.
Det här nya systemet kan inte störas ut av andra sändare och dessutom syns andra båtar på det digitala sjökortet, eftersom de också får en markering av radarsignalerna.

Författaren av avhandlingen är doktoranden Rickard Karlsson vid Avdelningen för reglerteknik och kommunikationssystem. I sin forskningsavhandling beskriver han hur moderna, simuleringsbaserade metoder för signalbehandling kan användas för att övervaka och vid behov ta över GPS-funktionen på ett fartyg.

Den världsunika tekniken kräver ingen extern infrastruktur och är okänslig för störningar. I stället utnyttjas fartygets befintliga radar för att mäta avstånden till de omgivande stränderna, och dessa data jämförs med ett digitalt sjökort. I en ubåt jämförs i stället informationen från en sonar med en digital djupkarta. I kombination med data om fartygets rörelser kan den korrekta positionen beräknas.

Metoden bygger på en matematisk algoritm, ett så kallat partikelfilter, som i programform läggs in i fartygets datasystem. Någon hårdvara utöver det som redan finns ombord krävs inte. Preliminära försök visar att metoden inomskärs fungerar lika bra som GPS.

Idag förlitar sig såväl yrkessjöfarten, militären och fritidsbåttrafiken på den positionsbestämning som ges av det globala satellitsystemet GPS. Men ibland är informationen från systemet inte korrekt. Dålig sikt eller bristande uppmärksamhet kan då få ödesdigra följder.

GPS kan störas antingen oavsiktligt eller avsiktligt. Signalerna från satelliterna kan störas av isbildning på fartygets antenner, av annan kommunikationsutrustning eller fysiska hinder. Ubåtar kan i allmänhet inte använda systemet.

Avhandlingen ”Particle filtering for positioning and tracking applications” tar upp flera andra tillämpningar som bygger på samma princip: att positionera en industrirobot, att från en bil följa andra fordon för att undvika krockar och att följa båtar och fartyg från ett flygplan.

Håkan Sjunnesson / Luleå segelsällskap /e-post: reporter@fleramedia.nu
utifrån ett pressmeddelande från Linköpings universitet mars 2005
http://www.liu.se/aktuellt/welcome.html#3824

Doktoranden Rickard Karlsson nås via rickard@isy.liu.se
Handledaren professor Fredrik Gustafsson fredrik@isy.liu.se

http://forskning.se/servlet/GetDoc?meta_id=85999