Nghiên Cứu Phát Triển Phần Mềm Tích Hợp Gps Và Cảm Biến Trên Điện Thoại Cho Các Phương Tiện Đường Thuỷ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TR ĐẠ Ọ Ệ

----------

VŨ QUA TẠO

NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN PHẦN MỀM TÍCH HỢP GPS

VÀ CẢM BIẾ TRÊ Đ ỆN THOẠ O Á P Ơ

TIỆ Đ NG THỦY

U V T Ạ S

NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THU T Đ ỆN TỬ - VIỄN THÔNG

Chuyên ngành: Kỹ thuật viễn thông

Ộ – 2019

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TR ĐẠ Ọ Ệ

----------

VŨ QUA TẠO

NGHIÊN CỨU PHÁT TRIỂN PHẦN MỀM TÍCH HỢP GPS

VÀ CẢM BIẾ TRÊ Đ ỆN THOẠ O Á P Ơ

TIỆ Đ NG THỦY

U V T Ạ S

NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THU T Đ ỆN TỬ - VIỄN THÔNG

Chuyên ngành: Kỹ thuật viễn thông

Ộ – 2019

1

ĐẦU

Hiện nay, để xác định vị trí tàu/thuyền thì thiết bị chủ yếu là định vị vệ

tinh ( Phổ biến nhất là GPS). Sai số của phương pháp định vị GPS chủ yếu là do

6 nguyên nhân dưới đây (không kể sai số nhân tạo SA đã được ra lệnh tắt): 1)

Dữ liệu Ephemeris; 2) Đồng hồ vệ tinh; 3) Trễ ở tầng điện ly; 4) Trễ ở tầng đối

lưu; 5) Nhiễu đa đường; 6) Máy thu (bao gồm cả phần mềm, tâm pha anten). Có

thể thấy rõ trong những điều kiện thời tiết xấu thì tín hiệu GPS thường yếu thậm

chí mất tín hiệu GPS làm cho quá trình định vị bị gián đoạn. Thông thường, để

hỗ trợ cho GPS thì một trong những giải pháp đó là sử dụng hệ thống dẫn đường

quán tính (INS). INS có 2 ưu điểm nổi bật khi so sánh với các hệ thống dẫn

đường khác là khả năng hoạt động tự trị và độ chính xác cao trong những

khoảng thời gian ngắn. Sự kết hợp GPS và INS là lý tưởng nhất vì INS sẽ hỗ trợ

cho GPS rất hiệu quả. Trái tim của hệ thống tích hợp này chính là bộ lọc tối ưu

bộ lọc bù.

Smartphone hay nói cách khác là điện thoại thông minh, đang trở nên rất

phổ biến trong những năm trở lại đây. Ban đầu điện thoại thông minh bao gồm

các tính năng của điện thoại di động thông thường kết hợp với các thiết bị phổ

biến khác như hệ thống định vị toàn cầu GPS, cảm biến la bàn từ, cảm biến quán

tính (dùng để xây dựng hệ INS từ cảm biến này) đã được tích hợp sẵn trong

máy.

Thay vì phải trang bị các thiết bị đơn lẻ là la bàn điện tù, thiết bị giám sát

hành trình dung thì học viên đề xuất sử dụng điện thoại thông minh như là một

thiết bị tích hợp thông tin định vị, xác định vận tốc , hướng lái cho các phương

tiện đường thủy.

Trong luận văn này, mục tiêu là bước đầu xây dựng một ứng dụng phục

vụ cho giao thông đường thủy nội địa nên luận văn chủ yếu hướng tới việc

nghiên cứu thuật toán, cách sử dụng các công cụ bộ lọc, xử lý tín hiệu.Hơn nữa,

do hạn chế về thời gian và cơ sở vật chất, các thí nghiệm kiểm thử và kết quả

tạm thời được thực hiện trên đường bộ.

2

Ả Ơ

Xuất phát từ những ý nghĩa thực tế hỗ trợ các phương tiện giao thông

đường thủy, luận văn là kết quả của quá trình nghiên cứu lý luận và thực tiễn của

cá nhân tác giả dựa trên sự chỉ bảo, hướng dẫn tận tình của PGS.TS. Trần Đức

Tân. Thầy đã không quản khó khăn, thời gian, công sức để giúp tôi hoàn thành

luận văn này. Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Trần Đức Tân. Được

thầy hướng dẫn là một vinh hạnh lớn của cá nhân tác giả, bởi lẽ thầy là một nhà

giáo trẻ, mẫu mực, say mê nghiên cứu khoa học, là người có phương pháp

nghiên cứu, có nhiều đóng góp cho sự nghiệp nghiên cứu khoa học .

Tôi c ng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy, cô giáo và bạn b trong lớp K23

chuyên ngành Kỹ thuật điện tử, Khoa Điện Tử – Viễn Thông, Trường Đại Học

Công Nghệ, Đại Học Quốc Gia Hà Nội đã có những nhận x t, góp ý cho luận

văn này của tôi.

Tôi xin cảm ơn sự hỗ trợ một phần của đề tài khoa học mã số DT194031

trong quá trình tôi thực hiện luận văn này.

Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình tôi, cơ quan tôi đang công

tác, những người đã tạo điều kiện cho tôi học tập và nghiên cứu. Gia đình là

động lực cho tôi vượt qua những thử thách, luôn luôn ủng hộ và động viên tôi

hoàn thành luận văn này.

3

A ĐOA

Tôi xin cam đoan luận văn này là sản phẩm của quá trình nghiên cứu, tìm

hiểu của cá nhân dưới sự hướng dẫn và chỉ bảo của các thầy hướng dẫn, thầy cô

trong bộ môn, trong khoa và các bạn b . Tôi không sao ch p các tài liệu hay các

công trình nghiên cứu của người khác để làm luận văn này.

Nếu vi phạm, tôi xin chịu mọi trách nhiệm.

Hà Nội, ngày 25 tháng 5 năm 2019

HỌC VIÊN

Vũ Quang Tạo