Väitös: GPS-häirintä yleistynyt – matalalla lentävät LEO-satelliitit ovat avain luotettavaan ja häiriöttömämpään navigointiin
GPS-häirintätapausten yleistyminen Suomessa vaikeuttaa muun muassa ilmailua ja merenkulkua sekä aiheuttaa suuria haasteita satelliittinavigoinnille. Kiertoradalla matalalla lentäviä LEO-satelliitteja ja massiivisia MIMO-antenneja hyödyntävä uusi, Vaasan yliopistossa kehitetty menetelmä tuo keinoja tarkkaan navigointiin myös silloin, kun perinteiset GNSS-satelliittipaikannusjärjestelmät eivät toimi. Patentoitu ja tehokkaaksi osoittautunut menetelmä on esitelty Mahmoud Elsanhouryn Vaasan yliopistoon tekemässä väitöskirjassa.
Mahmoud Elsanhouryn Vaasan yliopistoon tekemä väitöstutkimus laajoine testauksineen ja simulointeineen tuo merkittäviä edistysaskeleita: paikannuksen tarkkuus ja luotettavuus sisä- ja ulkotiloissa on parantunut selvästi.
– Kehittyneet paikannusteknologiat ovat ratkaisevan tärkeitä paikannuksen haasteiden, kuten GPS-häirinnän ja -häiriöiden, voittamiseksi. Monet nykyiset järjestelmät eivät kuitenkaan pysty tarjoamaan luotettavia ratkaisuja, sanoo Elsanhoury, joka väittelee Vaasan yliopistossa torstaina 3. lokakuuta 2024.
Elsanhouryn tutkimus sisältää useita osa-alueita, kuten ultralaajakaistan (Ultra Wideband. UWB) kehittämistä tarkkaan ja esteitä läpäisevään sisätilapaikannukseen. Lisäksi tutkimus esittelee parannuksia ajoneuvojen satelliittipaikannukseen sekä uuden LEO-satelliitteihin perustuvan paikannusmenetelmän, joka ratkaisee monia perinteisten GNSS-satelliittipaikannusjärjestelmien rajoitteita.
Lupaavat tulokset uudesta LEO-satelliitteihin perustuvasta menetelmästä
LEO-satelliitteihin perustuva järjestelmä tarjoaa luotettavan navigointiratkaisun myös tilanteissa, jossa koetaan GPS-häirintää ja -häiriöitä. LEO-satelliitteihin tukeutuva paikannusjärjestelmä hyödyntää useita signaalikeiloja navigoinnin luotettavuuden parantamiseksi, mikä varmistaa tarkan paikannuksen myös silloin, kun perinteiset GNSS-satelliittipaikannusjärjestelmät epäonnistuvat.
Simulaatioista saadut tulokset olivat erittäin lupaavia, sillä LEO-satelliitteja hyödyntävä uusi menetelmä oli haastavissa signaaliolosuhteissa selvästi parempi kuin GNSS-järjestelmä. LEO-paikannuksella saatiin 9,15 metrin tarkkuus, kun GNSS-järjestelmässä tarkkuus jäi 26,6 metriin.
– Menetelmämme osoittivat ulkotiloissa jopa 60–190 prosentin parannuksia paikannustarkkuudessa, kertoo Elsanhoury.
Patentoitu menetelmä on herättänyt myös kansainvälistä tunnustusta ja huomiota.
– Olen esitellyt LEO-MIMO-keksintöämme useissa kansainvälisissä tilaisuuksissa, muun muassa Japanissa, Saksassa, Belgiassa ja Espanjassa. Jokainen keskustelu alan ammattilaisten kanssa on vahvistanut, että keksinnöllämme on huomattavaa potentiaalia, erityisesti luotettavien sijaintitietojen tuottamisessa optimoidulla resurssien käytöllä ja pienemmillä riskeillä. Tämä patentoitu keksintö voitti hiljattain EUNICE Entrepreneurial Award 2024 -palkinnon Espanjassa, kertoo Elsanhoury.
Mahmoud Elsanhoury uskoo, että väitöskirjassa esiteltyjä paikannusteknologioita voitaisiin soveltaa myös avaruusympäristöihin, kuten kuun ja Marsin tutkimiseen.
Ultralaajakaistasta apua sisätilapaikannukseen
Ultralaajakaista- eli UWB-järjestelmien kehittäminen on Elsanhouryn mukaan tärkeää etenkin haastavissa sisätiloissa. Teknologia on osoittautunut käyttökelpoiseksi monimutkaisissa, tiiviisti rakennetuissa teollisuusympäristöissä. Kun ultralaajakaistaan yhdistetään liikeantureita, voidaan päästä tarkempiin sijaintitietoihin ja ratkaista ahtaiden tilojen haasteita paikannukselle.
Elsanhouryn testit, jotka tehtiin Technobothnian laboratoriotiloissa Vaasan yliopiston kampuksella, osoittivat huomattavia parannuksia sisätilapaikannuksessa verrattuna perinteisiin menetelmiin. Paikannuksen keskimääräinen tarkkuus oli vain 4,7 senttimetriä. Tulokset ovat erittäin lupaavia erilaisiin sovelluksiin kuten älykkääseen logistiikkaan ja automatisoituihin järjestelmiin.
Väitöskirja
Elsanhoury, Mahmoud (2024) Towards Precision Positioning for Smart Logistics Using Ultra Wide-Band Systems and LEO Satellite-Based Technologies. Acta Wasaensia 534. Väitöskirja. Vaasan yliopisto.
Väitöstilaisuus
DI Mahmoud Elsanhouryn väitöstutkimus ”Towards Precision Positioning For Smart Logistics Using Ultra Wide-Band Systems and LEO Satellite-Based Technologies” tarkastetaan torstaina 3.10.2024 klo 12 Vaasan yliopiston Nissi-auditoriossa.
Väitöstilaisuutta on mahdollista seurata myös etäyhteyden kautta: https://uwasa.zoom.us/j/65072607632?pwd=RKqCOKsdDMQkp6lCAX0rTPu72uonQL.1, salasana: 440699
Vastaväittäjinä tilaisuudessa toimivat professori Jari Nurmi (Tampereen yliopisto) ja professori Simo Särkkä (Aalto yliopisto) ja kustoksena professori Mohammed Elmusrati.
Lisätiedot
Mahmoud Elsanhoury, puh. +358 41 367 0630, sähköposti: mahmoud.elsanhoury(@)uwasa.fi
Mahmoud Elsanhoury on syntynyt Aleksandriassa, Egyptissä, ja valmistunut insinööriksi Aleksandrian yliopistosta. Hän on suorittanut Vaasan yliopistossa diplomi-insinöörin tutkinnon tietoliikennetekniikassa ja on tehnyt merkittävää tutkimusta paikannusteknologioiden parissa. Elsanhoury toimii tällä hetkellä yliopisto-opettajana ja projektipäällikkönä Vaasan yliopiston Digital Economy tutkimusalustalla ja sen Kvarken Space Centerissä, keskittyen edistyneisiin paikannusjärjestelmiin.
Mahmoud Elsanhouryn tutkimukset ovat tuoneet hänelle jo useita apurahoja ja tunnustuksia, kuten Nokia Säätiön apurahan, Vuoden Innovaatio -palkinnon Vaasassa ja voiton EUNICE-yrittäjäkilpailussa Espanjassa.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Riikka KalmiTiedeviestinnän asiantuntijaVaasan yliopisto / Viestintä, brändi ja markkinointi
Puh:0294498231riikka.kalmi@uwasa.fiKuvat
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Vaasan yliopisto
Julkiset palvelut kaipaavat uusia keinoja haavoittuvassa asemassa olevien kohtaamiseen22.11.2024 09:04:19 EET | Tiedote
Haavoittuvassa asemassa olevat henkilöt kokevat usein tulevansa ohitetuiksi julkisen sektorin palveluissa, käy ilmi Päivi Kirjavaisen Vaasan yliopistoon tekemästä sosiaali- ja terveyshallintotieteen väitöskirjasta. Tutkimuksen mukaan mielenterveys- ja päihdekuntoutujien olisi tärkeä olla mukana julkisten palvelujen kehittämistyössä omien voimavarojensa ja kykyjensä mukaisesti.
Demokratian turvaaminen vaatii tiedustelulain jatkuvaa arviointia21.11.2024 09:16:33 EET | Tiedote
Suomen tiedustelulainsäädäntö täyttää eurooppalaiset standardit, arvioi Joonas Widlund Vaasan yliopistoon tekemässään julkisoikeuden väitöskirjassa. Lainsäädäntö kuitenkin tarvitsee jatkuvaa valvontaa demokraattisten arvojen turvaamiseksi, erityisesti turvallisuuskeskustelun kiihtyessä.
Korkeakoulujen yhteiset kieliopinnot kiinnostivat ennätyksellisen paljon – tarjonta laajenee 13 kieleen20.11.2024 13:40:11 EET | Tiedote
Suomalaiset korkeakoulut vastaavat yhdessä opiskelijoiden kielitaidon kaventumiseen jaetuilla verkko-opinnoilla, jotka ovat tarjolla 25 korkeakoulussa. Yhteiset kieliopinnot kiinnostivat opiskelijoita syksyllä 2024 ennätyksellisen paljon – erityisen suosittuja kieliä olivat espanja, japani ja korea. Keväällä 2025 tarjonta laajenee 13 kieleen.
Epävarmuutta ja kaaosta kaiken vaikuttaessa kaikkeen? Lisääntyvä kompleksisuus haastaa strategista johtamista18.11.2024 14:54:18 EET | Tiedote
Yhteiskuntamme muutokset ja ympäristömme ilmiöt ovat aiempaa yllätyksellisempiä ja kytköksellisempiä. Kompleksisuuden lisääntyminen haastaa strategista johtamista, koska ympäristön kehityksen suuntaa ja ilmiöitä on vaikeaa ennustaa. Kasvava kompleksisuus vaatii strategisen johtamiseen uusia toimintamalleja, selviää Sami Tikkasen uudesta väitöstutkimuksesta.
Vaasan yliopisto nousi liiketaloustieteessä Suomen parhaaksi Shanghai Rankingin tieteenalavertailussa13.11.2024 10:57:35 EET | Tiedote
Vaasan yliopisto on noussut liiketaloustieteessä suomalaisten yliopistojen kärkeen Shanghai Rankingin julkaisemassa vuoden 2024 Global Ranking of Academic Subjects -yliopistovertailussa. Saavutettu 22. sija asettaa yliopiston liiketaloustieteessä kansainväliseen huippukastiin. Myös johtamisessa yliopisto teki merkittävää edistystä, nousten maailman 500 parhaan joukosta 300 parhaan joukkoon.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme