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Navigation Signal Analysis and Simulation group (NavSAS)
Enhancement and Performance Assessment of a GNSS Post-Processing Toolbox for Research and Forensic Data Analysis in mobile, smart devices
Parole chiave DATA ANALYSIS, GNSS, SMART DEVICES, SMARTPHONE
Riferimenti ALEX MINETTO, ANDREA NARDIN
Gruppi di ricerca Navigation Signal Analysis and Simulation group (NavSAS)
Tipo tesi IMPLEMENTATIVA, RICERCA SPERIMENTALE E TEORICA, SPERIMENTALE APPLICATA
Descrizione Introduzione
Con l'aumento dell'uso di dispositivi mobili intelligenti per applicazioni di posizionamento, navigazione e temporizzazione (PNT), è fondamentale sviluppare algoritmi robusti in grado di migliorare l'accuratezza e l'affidabilità dell'elaborazione dei dati del Sistema di Navigazione Satellitare Globale (GNSS). Il Google GNSS Measurement Toolbox rappresenta uno strumento potente per accedere e post-elaborare le misure grezze GNSS dai dispositivi Android, consentendo la ricerca, lo sviluppo e l'innovazione nel posizionamento basato su GNSS. Questa tesi mira a contribuire a questo toolbox consolidando e valutando un ramo dedicato che integra algoritmi avanzati di posizionamento, rendendolo una risorsa preziosa per la ricerca accademica, la formazione accademica e l'analisi forense dei dati su dispositivi mobili.
Obiettivi
L'obiettivo principale di questa tesi è espandere il Google GNSS Measurement Toolbox incorporando algoritmi avanzati di posizionamento e navigazione basati su GNSS per facilitare l'analisi forense dei dati e le attività di ricerca su dispositivi mobili intelligenti. In particolare, gli obiettivi di questo lavoro includono:
- Revisionare, valutare e integrare algoritmi avanzati di posizionamento GNSS, come il Weighted Least Squares (WLS), il filtro esteso di Kalman e l'integrazione GNSS/INS (Sistema di Navigazione Inerziale). Valutare le prestazioni di questi algoritmi utilizzando dati GNSS reali raccolti da smartphone.
Implementare miglioramenti agli algoritmi di navigazione, tra cui:
- Utilizzo di più costellazioni GNSS e dati a multi-frequenza per migliorare le soluzioni di Posizione, Velocità e Tempo (PVT).
- Applicazione di correzioni ionosferiche e troposferiche alle misure di pseudorange e tasso di pseudorange.
- Sviluppare meccanismi di rilevamento di spoofing e jamming basati su osservazioni a bassa latenza degli osservabili GNSS.
- Collaborare con l'unità di navigazione di Google e contribuire con nuove funzionalità al loro repository GitHub.
- Analisi dello Stato dell'Arte
- Verrà condotta una revisione completa della letteratura per comprendere gli algoritmi di posizionamento basati su GNSS esistenti, inclusi WLS, il filtraggio di Kalman e l'integrazione GNSS/INS.
- Questo studio esaminerà anche gli sviluppi recenti nelle tecniche di rilevamento di spoofing e jamming su dispositivi mobili.
Raccolta Dati
I dati di navigazione verranno raccolti da smartphone dotati di funzionalità GNSS, mentre i parametri satellitari (come effemeridi e correzioni) verranno ottenuti da servizi web dedicati. Questi dati saranno utilizzati per testare, convalidare e valutare le funzionalità proposte.
Vedi anche https://github.com/google/gps-measurement-tools
Conoscenze richieste - Fundamentals on Global Navigation Satellite Systems
- Versioning and collaborative development (GitHub)
- MATLAB programming
Scadenza validita proposta 01/10/2025
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