Purpose: Localization and positioning of movable objects in air space are one of the main navigation tasks. In our research, we consider the application of accelerometers and gyroscopes sensors for finding the position of the object in space using the personal pocket device. The personal pocket device is plugged to the object body and location of an object is associated with the pocket device location. The personal pocket device includes sensors and performs measurements, but localization function is performed at the remote ground station. The data exchange between the pocket device and computation service is supported by WiFi network. Methods: Object position detection is grounded on inertial navigation approach. Also, we use experimental research and statistical analysis of the obtained data. Results: developed math model is applied in software that supports data exchange with android compliant personal pocket devices. The software initiates measurements of acceleration and object orientation in space at personal pocket device side and estimates object position in a local Cartesian coordinate system by inertial navigation approach. Discussion: the proposed approach can be used in new positioning systems structure for tracking of small movable objects in air space.

Download

View at Publisher page (15)

Language:

English

Title in original language

Застосування сенсорів кишенькового пристрою для позиціонування об’єкта, що рухається у повітряному просторі

Abstract in Ukrainian

Мета: Локалізація і позиціонування рухомих об'єктів у повітряному просторі є одним з головних навігаційних завдань. У наших дослідженнях ми розглядаємо використання акселерометрів і гіроскопічних датчиків для знаходження положення об'єкта у просторі за допомогою персонального кишенькового пристрою. Персональний кишеньковий пристрій жорстко закріплюється на об'єкті, а місцеположення рухомого об'єкта зв’язується з місцем розташування кишенькового пристрою. Персональний кишеньковий пристрій містить датчики і виконує вимірювання, але функція локалізації виконується на віддаленій наземній станції. Обмін даними між кишеньковим пристроєм і обчислювальним сервісом підтримується однією з мережемих технологій. Методи: Визначення позиції об'єкта грунтується на інерціальному навігаційному принципу. Також ми використовуємо експериментальні дослідження та статистичний аналіз отриманих даних. Результати: Розроблена математична модель застосовується в програмному забезпеченні, що підтримує обмін даними з андроїд-сумісними кишеньковими пристроями. Програмне забезпечення ініціює вимірювання прискорення і орієнтації об'єкта в просторі за допомогою персонального кишенькового пристрою і оцінює позицію об'єкта в локальній декартовій системі координат за допомогою інерціального навігаційного підходу. Обговорення: Запропонований підхід може бути використаний в новій структурі систем позиціонування для відстеження невеликих рухомих об'єктів у повітряному просторі. Ключові слова: навігація; інерціальна навігація; позиціонування; сенсори; гіроскоп; акселерометр; персональний кишеньковий пристрій

Abstract in Russian

Цель: Локализация и позиционирование подвижных объектов в воздушном пространстве является одной из главных навигационных задач. В наших исследованиях мы рассматриваем применение акселерометров и гироскопических датчиков для нахождения положения объекта в пространстве с помощью персонального карманного устройства. Персональное карманное устройство подключается к объекту, а расположение объекта связsвается с местом расположения карманного устройства. Персональное карманное устройство имеет датчики и выполняет измерения, но функция позицонирования выполняется на удаленной наземной станции. Обмен данными между карманным устройством и вычислительным сервисом поддерживается беспроводной сетью. Методы: Позиционирование объекта основывается на инерциальном навигационном принципе. Также мы используем экспериментальные исследования и статистический анализ полученных данных. Результаты: Разработанная математическая модель применяется в программном обеспечении, поддерживающем обмен данными с андроид-совместимыми карманными устройствами. Программное обеспечение инициирует измерения ускорения и ориентации объекта в пространстве с помощью персонального карманного устройства и оценивает позицию объекта в локальной декартовой системе координат с помощью инерциального навигационного подхода. Обсуждение: Предложенный подход может быть использован в новой структуре систем позиционирования для отслеживания небольших подвижных объектов в воздушном пространстве. Ключевые слова: навигация; инерциальная навигация; позиционирование; сенсоры; гироскоп; акселерометр; персональное карманное устройство

Type

Peer-Reviewed Articles, Published in Local Journals

Firstpage Number

Lastpage Number

Keywords

navigation; inertial navigation; positioning; sensors; gyroscope; accelerometer; personal pocket device

DOI
10.18372/2306-1472.79.13826

Publisher

Proceedings of the National Aviation University

Publisher in original Language

Вісник Національного Авіаційного Університету

Volume

Issue

Year of publishing

2019

Citation

DSTU

Ostroumov I.V., Protsenko E., Rudenko M. Application of pocket device sensors for moving object positioning in air space. Proceedings of the National Aviation University. 2019. № 79(2). P. 12-18 DOI: 10.18372/2306-1472.79.13826 .

IEEE

I.V. Ostroumov, E. Protsenko, and M. Rudenko, "Application of pocket device sensors for moving object positioning in air space," in Proceedings of the National Aviation University, vol. 79, issue 2, 2019, pp. 12-18 , doi:10.18372/2306-1472.79.13826.

Harvard

Ostroumov I.V., Protsenko E., and Rudenko M., 2019. Application of pocket device sensors for moving object positioning in air space. In Proceedings of the National Aviation University, 79(2) (pp. 12-18).

Springer

Ostroumov, I.V., Protsenko, E., Rudenko, M.: Application of pocket device sensors for moving object positioning in air space. Proceedings of the National Aviation University 79(2), 12-18 (2019). doi:10.18372/2306-1472.79.13826.

Abstract Preview
655

Paper in
Scholar

Refereed Journal Publications (82), Refereed Conference Proceedings (95), Peer-Reviewed Articles, Published in Local Journals (43), Theses (58), Author's Licence (30), Patents (5), Books and Chapters (26), Full List of Publications (339), Co-authors, Co-author Network, Template of Ministry of Education and Science, Metrics in Scholar Databases