Obiettivo del corso è l’acquisizione da parte dello studente dei fondamenti teorici, delle metodologie e delle tecnologie alla base dei sistemi di navigazione, sia in ambienti esterni che in ambienti interni, inclusi i sistemi di navigazione satellitare globale (GNSS), ovvero GPS, GALILEO, GLONASS e BEIDOU, i sistemi regionali IRNSS, QZSS, i sistemi di radio-localizzazione terrestri basati su reti radiomobili 4G e 5G e su reti locali (WiFi, Bluetooth, ZigBee, UWB, RF-ID, etc.), i sistemi di localizzazione basati su sensori inerziali (accelerometri e giroscopi) ed i sistemi di localizzazione eterogenei (ad es. GNSS+INS).
Ulteriore obiettivo è la contestualizzazione delle metodologie e delle tecnologie di cui sopra ai settori applicativi di maggior interesse quali: sistemi di trasporto intelligenti (aeronautici, ferroviari, marittimi, stradali), infomobilità, guida autonoma di autoveicoli, servizi basati sulla localizzazione per smartphone, tablet e computer mobili, monitoraggio dell’ambiente.
Ulteriore obiettivo è la contestualizzazione delle metodologie e delle tecnologie di cui sopra ai settori applicativi di maggior interesse quali: sistemi di trasporto intelligenti (aeronautici, ferroviari, marittimi, stradali), infomobilità, guida autonoma di autoveicoli, servizi basati sulla localizzazione per smartphone, tablet e computer mobili, monitoraggio dell’ambiente.
Curriculum
scheda docente materiale didattico
Il corso è organizzato in 4 unità didattiche: una prima parte nella quale vengono esaminati i concetti generali dei sistemi GNSS (architetture, segnali, sistemi di riferimento, elaborazione e modellazione, posizionamento), una seconda parte nella quale vengono approfonditi aspetti avanzati relativi all’elaborazione dei segnali GNSS (posizionamento differenziale, posizionamento relativo, RTK, PPP, sistemi di augmentation), una terza parte dedicata alle tecnologie dei ricevitori GNSS (front-end RF, conversione A/D, acquisizione e tracciamento dei segnali, Software Defined Radio-GNSS) e infine una quarta parte relativa ai sistemi di navigazione inerziali (INS) ed eterogenei (ad es. integrazione INS/GNSS).
- J. Sanz Subirana, J.M. Juan Zornoza e M. Hernández-Pajares, "GNSS Data Processing. Volume I: Fundamentals and Algorithms," TM-23/1, European Space Agency, 2013. [online] https://gssc.esa.int/navipedia/GNSS_Book/ESA_GNSS-Book_TM-23_Vol_I.pdf
- E. D. Kaplan e C. Hegarty, "Understanding GPS/GNSS: Principles and Applications," Third Edition. Third ed., Artech House, 2017. Web. [online] https://ebookcentral.proquest.com/lib/Uniroma3-ebooks/detail.action?pq-origsite=primo&docID=5430709
Per la terza unità didattica:
K. Borre, D. M. Akos, N. Bertelsen, P. Rinder, e S. H. Jensen, "A Software-Defined GPS and Galileo Receiver: A Single-Frequency Approach" ed. Birkhäuser Boston, MA, 2007 [online] https://link.springer.com/book/10.1007/978-0-8176-4540-3
Per la quarta unità didattica:
- P. D. Groves, "Principles of GNSS, Inertial, and Multisensor Integrated Navigation Systems," Second Edition. 2nd ed. Boston, Mass: Artech House, 2013. GNSS Technology and Application Ser. Web. [online] https://ebookcentral.proquest.com/lib/Uniroma3-ebooks/detail.action?pq-origsite=primo&docID=1531533
Per le esercitazioni:
- J. Sanz Subirana, J.M. Juan Zornoza e M. Hernández-Pajares, "GNSS Data Processing. Volume II: Laboratory Exercises," TM-23/2, European Space Agency, 2013. [online] https://gssc.esa.int/navipedia/GNSS_Book/ESA_GNSS-Book_TM-23_Vol_II.pdf
Programma
Il corso tratterà i moderni sistemi di navigazione satellitare globale (Global Navigation Satellite System - GNSS), le tecnologie e i principi di funzionamento dei ricevitori satellitari, le tecniche di elaborazione dei segnali per il posizionamento, gli effetti della propagazione del segnale in atmosfera, sistemi di coordinate e di riferimento. Verranno inoltre studiati i sistemi di localizzazione basati su sensori inerziali (IMU, i.e. accelerometri e giroscopi), i sistemi di localizzazione eterogenei (ad es. integrazione GNSS+IMU).Il corso è organizzato in 4 unità didattiche: una prima parte nella quale vengono esaminati i concetti generali dei sistemi GNSS (architetture, segnali, sistemi di riferimento, elaborazione e modellazione, posizionamento), una seconda parte nella quale vengono approfonditi aspetti avanzati relativi all’elaborazione dei segnali GNSS (posizionamento differenziale, posizionamento relativo, RTK, PPP, sistemi di augmentation), una terza parte dedicata alle tecnologie dei ricevitori GNSS (front-end RF, conversione A/D, acquisizione e tracciamento dei segnali, Software Defined Radio-GNSS) e infine una quarta parte relativa ai sistemi di navigazione inerziali (INS) ed eterogenei (ad es. integrazione INS/GNSS).
Testi Adottati
Per le prime due unità didattiche:- J. Sanz Subirana, J.M. Juan Zornoza e M. Hernández-Pajares, "GNSS Data Processing. Volume I: Fundamentals and Algorithms," TM-23/1, European Space Agency, 2013. [online] https://gssc.esa.int/navipedia/GNSS_Book/ESA_GNSS-Book_TM-23_Vol_I.pdf
- E. D. Kaplan e C. Hegarty, "Understanding GPS/GNSS: Principles and Applications," Third Edition. Third ed., Artech House, 2017. Web. [online] https://ebookcentral.proquest.com/lib/Uniroma3-ebooks/detail.action?pq-origsite=primo&docID=5430709
Per la terza unità didattica:
K. Borre, D. M. Akos, N. Bertelsen, P. Rinder, e S. H. Jensen, "A Software-Defined GPS and Galileo Receiver: A Single-Frequency Approach" ed. Birkhäuser Boston, MA, 2007 [online] https://link.springer.com/book/10.1007/978-0-8176-4540-3
Per la quarta unità didattica:
- P. D. Groves, "Principles of GNSS, Inertial, and Multisensor Integrated Navigation Systems," Second Edition. 2nd ed. Boston, Mass: Artech House, 2013. GNSS Technology and Application Ser. Web. [online] https://ebookcentral.proquest.com/lib/Uniroma3-ebooks/detail.action?pq-origsite=primo&docID=1531533
Per le esercitazioni:
- J. Sanz Subirana, J.M. Juan Zornoza e M. Hernández-Pajares, "GNSS Data Processing. Volume II: Laboratory Exercises," TM-23/2, European Space Agency, 2013. [online] https://gssc.esa.int/navipedia/GNSS_Book/ESA_GNSS-Book_TM-23_Vol_II.pdf
Bibliografia Di Riferimento
-Modalità Erogazione
Sono previste lezioni frontali e (da definire in base alle disponibilità) seminari con realtà industriali del settore dell'aerospazio. Attività di laboratorio e/o esercitazioni in MATLAB e software specifico per l'elaborazione dei dati GNSS sono introdotte come supporto alla didattica.Modalità Frequenza
La frequenza non è obbligatoria ma è caldamente consigliata.Modalità Valutazione
La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova scritta con colloquio orale. scheda docente materiale didattico
Il corso è organizzato in 4 unità didattiche: una prima parte nella quale vengono esaminati i concetti generali dei sistemi GNSS (architetture, segnali, sistemi di riferimento, elaborazione e modellazione, posizionamento), una seconda parte nella quale vengono approfonditi aspetti avanzati relativi all’elaborazione dei segnali GNSS (posizionamento differenziale, posizionamento relativo, RTK, PPP, sistemi di augmentation), una terza parte dedicata alle tecnologie dei ricevitori GNSS (front-end RF, conversione A/D, acquisizione e tracciamento dei segnali, Software Defined Radio-GNSS) e infine una quarta parte relativa ai sistemi di navigazione inerziali (INS) ed eterogenei (ad es. integrazione INS/GNSS).
- J. Sanz Subirana, J.M. Juan Zornoza e M. Hernández-Pajares, "GNSS Data Processing. Volume I: Fundamentals and Algorithms," TM-23/1, European Space Agency, 2013. [online] https://gssc.esa.int/navipedia/GNSS_Book/ESA_GNSS-Book_TM-23_Vol_I.pdf
- E. D. Kaplan e C. Hegarty, "Understanding GPS/GNSS: Principles and Applications," Third Edition. Third ed., Artech House, 2017. Web. [online] https://ebookcentral.proquest.com/lib/Uniroma3-ebooks/detail.action?pq-origsite=primo&docID=5430709
Per la terza unità didattica:
K. Borre, D. M. Akos, N. Bertelsen, P. Rinder, e S. H. Jensen, "A Software-Defined GPS and Galileo Receiver: A Single-Frequency Approach" ed. Birkhäuser Boston, MA, 2007 [online] https://link.springer.com/book/10.1007/978-0-8176-4540-3
Per la quarta unità didattica:
- P. D. Groves, "Principles of GNSS, Inertial, and Multisensor Integrated Navigation Systems," Second Edition. 2nd ed. Boston, Mass: Artech House, 2013. GNSS Technology and Application Ser. Web. [online] https://ebookcentral.proquest.com/lib/Uniroma3-ebooks/detail.action?pq-origsite=primo&docID=1531533
Per le esercitazioni:
- J. Sanz Subirana, J.M. Juan Zornoza e M. Hernández-Pajares, "GNSS Data Processing. Volume II: Laboratory Exercises," TM-23/2, European Space Agency, 2013. [online] https://gssc.esa.int/navipedia/GNSS_Book/ESA_GNSS-Book_TM-23_Vol_II.pdf
Programma
Il corso tratterà i moderni sistemi di navigazione satellitare globale (Global Navigation Satellite System - GNSS), le tecnologie e i principi di funzionamento dei ricevitori satellitari, le tecniche di elaborazione dei segnali per il posizionamento, gli effetti della propagazione del segnale in atmosfera, sistemi di coordinate e di riferimento. Verranno inoltre studiati i sistemi di localizzazione basati su sensori inerziali (IMU, i.e. accelerometri e giroscopi), i sistemi di localizzazione eterogenei (ad es. integrazione GNSS+IMU).Il corso è organizzato in 4 unità didattiche: una prima parte nella quale vengono esaminati i concetti generali dei sistemi GNSS (architetture, segnali, sistemi di riferimento, elaborazione e modellazione, posizionamento), una seconda parte nella quale vengono approfonditi aspetti avanzati relativi all’elaborazione dei segnali GNSS (posizionamento differenziale, posizionamento relativo, RTK, PPP, sistemi di augmentation), una terza parte dedicata alle tecnologie dei ricevitori GNSS (front-end RF, conversione A/D, acquisizione e tracciamento dei segnali, Software Defined Radio-GNSS) e infine una quarta parte relativa ai sistemi di navigazione inerziali (INS) ed eterogenei (ad es. integrazione INS/GNSS).
Testi Adottati
Per le prime due unità didattiche:- J. Sanz Subirana, J.M. Juan Zornoza e M. Hernández-Pajares, "GNSS Data Processing. Volume I: Fundamentals and Algorithms," TM-23/1, European Space Agency, 2013. [online] https://gssc.esa.int/navipedia/GNSS_Book/ESA_GNSS-Book_TM-23_Vol_I.pdf
- E. D. Kaplan e C. Hegarty, "Understanding GPS/GNSS: Principles and Applications," Third Edition. Third ed., Artech House, 2017. Web. [online] https://ebookcentral.proquest.com/lib/Uniroma3-ebooks/detail.action?pq-origsite=primo&docID=5430709
Per la terza unità didattica:
K. Borre, D. M. Akos, N. Bertelsen, P. Rinder, e S. H. Jensen, "A Software-Defined GPS and Galileo Receiver: A Single-Frequency Approach" ed. Birkhäuser Boston, MA, 2007 [online] https://link.springer.com/book/10.1007/978-0-8176-4540-3
Per la quarta unità didattica:
- P. D. Groves, "Principles of GNSS, Inertial, and Multisensor Integrated Navigation Systems," Second Edition. 2nd ed. Boston, Mass: Artech House, 2013. GNSS Technology and Application Ser. Web. [online] https://ebookcentral.proquest.com/lib/Uniroma3-ebooks/detail.action?pq-origsite=primo&docID=1531533
Per le esercitazioni:
- J. Sanz Subirana, J.M. Juan Zornoza e M. Hernández-Pajares, "GNSS Data Processing. Volume II: Laboratory Exercises," TM-23/2, European Space Agency, 2013. [online] https://gssc.esa.int/navipedia/GNSS_Book/ESA_GNSS-Book_TM-23_Vol_II.pdf
Bibliografia Di Riferimento
-Modalità Erogazione
Sono previste lezioni frontali e (da definire in base alle disponibilità) seminari con realtà industriali del settore dell'aerospazio. Attività di laboratorio e/o esercitazioni in MATLAB e software specifico per l'elaborazione dei dati GNSS sono introdotte come supporto alla didattica.Modalità Frequenza
La frequenza non è obbligatoria ma è caldamente consigliata.Modalità Valutazione
La verifica dell'apprendimento avviene attraverso una prova scritta con colloquio orale.