|
Design of the Electronic Target for Shooting Sports and Sensor Suitability Analysis
Grega, Matej
Electronic scoring targets (ESTs) are designed to overcome the drawbacks of classic paper targets, particularly the inability to score individual hits in groups if they overlap and the time-consuming manual scoring process. This paper presents the design of a prototype of an acoustically based EST for 10m air pistol discipline and examines the suitability of microelectromechanical system (MEMS) microphones and sealed flexural ultrasonic transducers (FUTs) as hit point localization sensors. The proposed prototype of the EST is mobile and battery-powered, with built-in illumination and radiofrequency communication. The position of the hit point is calculated using a closed-form, combined weighted method based on time difference of arrival (TDOA) measurements. FUTs were used as sensors due to their filtering properties of shot and ambient noise and overall higher signal-to-noise ratio than MEMS microphones, without saturation of the output signal. The sensor positions for TDOA localization were accurately obtained using an iterative calibration method. The proposed EST prototype achieved a mean position error of 0.29 mm and a standard deviation of 0.19 mm for hit point localization.
|
|
Lokalizace ve vnitřních prostorech založená na UWB technologii
Bauer, Jan Jiří ; Vyroubal, Petr (oponent) ; Čech, Ondřej (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá problémem lokalizace objektu v prostoru. Jsou zde rozebrány různé technologie lokalizace se zaměřením na UWB. Dále popisuje metody měření vzdálenosti (TWR, RSSI, TDoA), systémy počítání polohy (triangulace, multilaterace, částicový filtr) a filtrování (LSM, Kalmanův filtr). Je zde uskutečněna realizace systému za pomocí vývojové desky ESP-32 UWB Pro, jako metoda určení polohy je užita TWR a poloha se zjišťuje pomocí částicového filtru. V práci je popsána provedená kalibrace i test sledování pohybu v reálném prostředí.
|
|
Lokalizace na bázi Bluetooth
Machyňák, Augustin ; Rozman, Jaroslav (oponent) ; Janoušek, Vladimír (vedoucí práce)
Práce se zabývá vytvořením systému lokalizace zařízení s využitím ESP. Systém využívá informace o síle signálu pro odhadnutí vzdálenosti a následně pomocí multilateračních technik odhaduje pozice zařízení. Pro získání relativních pozic přijímačů taktéž využívá síly signálu, čímž jej dělá velmi uživatelsky přívětivým pro zapojení a konfiguraci. Výsledné pozice jsou buď zpracovány na samotném ESP s jednoduchou vizualizací nebo je umožněno použít implementaci externího serveru pro jejich zpracování s historickými daty a vhodnější vizualizací pozic. Přesnost však není uspokojivá a pouze naznačuje, že použití technik vytvářející mapu pro každé specifické prostředí, pomocí které je možné určit, jaké kombinace hodnot síly přijatého signálu odpovídají jednotlivým pozicím, je vhodnějším způsobem pro lokalizaci.
|
| |
|
Snížení chyby odhadu pozice u inkrementálních lokalizačních technik
Pekárek, Jan ; Morávek, Patrik (oponent) ; Šimek, Milan (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá popisem a výzkumem inkrementálních lokalizačních technik v bezdrátových senzorových sítích. V práci jsou popsány základní algoritmy Map-Growing a ABC (Assumption Based Coordinates). Po prostudování výše zmíněných lokalizačních algoritmů je vybrán vhodný algoritmus pro výzkum na náhodných senzorových sítích a problematiky s nimiž spojené. Pro výzkum této problematiky je zvolen jako optimální simulační software MATLAB. Dále pro zadané univerzitní prostředí jsou zkoumány vhodné lokalizační algoritmy s možnými optimalizacemi či optimální počet senzorových uzlů. Výsledkem diplomové práce je navržený lokalizační algoritmus s počátečním referenčním systémem o čtyřech kotevních uzlech, který je umístěn ve středu senzorové sítě. Algoritmus může být také použit v provedení Map4-Growing s optimalizací Mass-Spring, který po testování vykazoval nejmenší lokalizační chybu pro univerzitní prostředí.
|
|
Aktivní IP geolokace pro verifikaci pozic stanic v Internetu
Balej, Jiří ; Róka, Rastislav (oponent) ; Zdrálek, Jaroslav (oponent) ; Komosný, Dan (vedoucí práce)
Dizertační práce se zabývá způsoby nalezení geografické polohy zařízení v síti Internet při znalosti IP adresy. Tento proces se nazývá IP geolokace a je v současnosti řešen pomocí geolokačních databází nebo za využití výsledků měření síťových parametrů k cílové IP adrese. Nevýhodou dnešních geolokačních databází je, že některé poskytované polohy nejsou správné a mohou vykazovat velkou odchylku od správné polohy. Cílem této práce je vyvinout metodu, která by na základě měření dokázala ověřit správnost pozice z geolokační databáze. Z tohoto důvodu je v práci podrobně rozebrán vliv parciálních částí zpoždění, které ovlivňují výpočet maximální vzdálenosti na základě změřeného zpoždění mezi referenční stanicí a cílovou IP adresou. Ze stejného důvodu je v práci popsáno dlouhodobé měření zpoždění, kde je řešena přesnost IP geolokace za použití kalibračních dat z dřívějších měření. Navržená metoda Cable Length Based Geolocalisation (CLBG) je postavena na vlastnostech dílčích složek zpoždění, které jsou závislé na délce přenosových médií. Metoda ze změřeného obousměrného zpoždění vyloučí vliv zpoždění generovaného mezilehlými prvky a koncovými stanicemi a za použití rychlosti šíření signálu přenosovým médiem určí geografickou vzdálenost. Dále byl experimentálně zjištěn parametr nepřímého vedení kabelů, jež je použit pro určení mezních hranic. Průnik mezních hranic jednotlivých referenčních bodů je následně použit ke stanovení regionu, kde se IP adresa nachází. Výsledky této metody při geolokaci jsou lepší než jednoduché metody (ShortestPing, GeoPing a SOI) a srovnatelné s metodami pokročilejšími (CBG a Octant). Nevýhodou vytvořené metody je velikost regionu, kde se stanice nachází, což je ale dáno jejím účelem. Pro zjištění správnosti informace z geolokační databáze slouží ověření, zda její pozice leží ve zmíněném regionu.
|
|
Optimalizace prostředků ZLT na letišti Ostrava (náhrada pojezdového radaru)
Mičkal, Ondřej ; Holubec, Michal (oponent) ; Vosecký, Slavomír (vedoucí práce)
Tato diplomová práce pojednává a porovnává současné technologie a systémy, které se využívají pro sledování a řízení pohybů na letištních plochách. V práci jsou uvedeny jejich základní charakteristiky, principy funkce a jejich možnosti využití. Porovnání přináší přehled o jejich přednostech a omezeních při využívání v provozu. Dále se zabývá touto problematikou na ostravském Letišti Leoše Janáčka. Obsahuje popis současné situace a návrhy jak řešit problémy spojené se zaváděním CAT III přesného přiblížení a přistání, a s tím související sledování a řízení pohybů na letištní ploše za špatných meteorologických podmínek.
|
| |
|
Air Traffic Simulation with HackRF One
Mikan, Lukáš ; Dvořák, Vojtěch (oponent) ; Šťáva, Martin (vedoucí práce)
This work deals with air traffic simulation in the context of a multilateration surveillance system. The technique of multilateration calculates aircraft position at the intersection of hyperboloids, obtained from the differences in time of arrival of transponder messages to multiple receivers at known coordinates. By substituting an SDR module for each receiving antenna, air traffic can be simulated with the use of made-up ADS-B messages which get sent to the various antenna ports with proper timing. This thesis uses the HackRF One SDR that had both its hardware and firmware modified in order to achieve tightly synchronized transmissions from potentially any number of interconnected HackRF units. The modifications described herein ensure an identical sampling clock, both frequency- and phase-wise, across all units, as well as simultaneous triggering of transmissions. In the second part of the thesis, an algorithmic solution is presented for assembling fictional air scenarios with arbitrary number of flights and receiving stations. The output is a set of data streams suitable to be transmitted through synchronized HackRF's. Each stream represents a specific vantage point, a specific antenna, and contains precisely timed ADS-B messages, encoded using pulse-position modulation and converted into IQ samples. The complete solution can be used to validate the functioning of a real multilateration system, such as the MSS made by ERA, a.s.
|
| |