Ultraäänikohinaan perustuva tarkka paikannuslaite

Translated title of the contribution: Accurate positioning system based on ultrasonic noise

Ilkka Kauppi, Hannu Lehtinen, Veli-Matti Järvelä

    Research output: Chapter in Book/Report/Conference proceedingConference article in proceedingsScientific

    Abstract

    Teollisuudessa on syntynyt monissa tapauksissa tarve paikantaa jokin kohde suurella tarkkuudella teollisuushallissa tai muussa tuotantotilassa kohteelle tehtäviä toimenpiteitä varten.On myös syntynyt tarpeita digitoida suuria kappaleita tarkasti joko mallinnusta tai työstöä varten.Varastoissa ollaan myös siirtymässä miehittämättömään tavaran kuljetukseen, jolloin autonomisesti kulkevissa ja vapaasti navigoivissa vihivaunuissa ja trukeissa yksi avaintekniikoista on tarkka paikannus.Nopea tekninen kehitys on myös synnyttänyt esimerkiksi esiintyvien taiteilijoiden ja urheilun piirissä odotuksia paikantaa tarkasti ihminen.Jos esimerkiksi näyttelijä tai laulaja voidaan paikantaa esiintymislavalla, niin kohdevalojen suuntaus voidaan hoitaa automaattisesti.Myös useissa urheilulajeissa tieteellinen valmentaminen edellyttää urheilijan urheilusuorituksen aikaista tarkkaa paikan mittausta eri puolilta kehoa tai tietyistä nivelpisteistä.Ulkona on mahdollista käyttää osassa tällaisia tarpeita GPS-satelliittipaikannuslaitteita, joilla on mahdollista saavuttaa nykyään jo noin 1 cm reaaliaikainen tarkkuus.Tällaiseen tarkkuuteen yltävät GPS-laitteet ovat kuitenkin melko kalliita ja ne toimivat huonosti katveisilla alueilla eivätkä lainkaan sisätiloissa.VTT Automaatio on kehittänyt ultraäänikohinan käyttöön perustuvan paikannuslaitteen, joka toimii lähinnä sisätiloissa toiminta-alueen ollessa enintään 10m x 10m x 10m. Tällaisella alueella voidaan kohde paikantaa kolmiulotteisesti tarkkuudella ±3 mm ja laite laskee paikan 10 kertaa sekunnissa.Tarvittaessa paikannus voi tapahtua myös suuremmissa tiloissa kytkemällä useita järjestelmiä rinnakkain. Suurempiin mittausetäisyyksiin päästään käyttämällä ultraäänikohinan sijasta kuuluvan äänen kohinaa.Paikannettavia kohteita voi toimintaalueella olla useita samanaikaisesti [1].Paikannus perustuu satelliittipaikannuksessa käytettyihin periaatteisiin.Tunnettuhin koordinaatteihin on sijoitettu ultraäänilähettimiä, joista jokainen lähettää yksilöllistä ultraäänikohinaa. Tämä kohina mitataan kohteeseen sijoitetulla detektorilla ja käyttämällä ristikorrelaatiota saadaan tarkat etäisyydet detektorista lähettimiin laskettua.Ristikorrelaatiomenetelmän ansiosta laitteella on hyvä signaali/kohina-suhde ja se toimii hyvin myös häiriöisissä ympäristöissä.
    Translated title of the contributionAccurate positioning system based on ultrasonic noise
    Original languageFinnish
    Title of host publicationAutomaatio 97
    Subtitle of host publicationautomaatio yli rajojen
    Place of PublicationHelsinki
    PublisherFinnish Society of Automation
    ISBN (Electronic)952-5183-07-6
    Publication statusPublished - 1997
    MoE publication typeB3 Non-refereed article in conference proceedings
    EventAutomaatio 97 - Helsinki, Finland
    Duration: 23 Sep 199725 Sep 1997

    Conference

    ConferenceAutomaatio 97
    CountryFinland
    CityHelsinki
    Period23/09/9725/09/97

    Keywords

    • paikannus
    • ristikorrelaatio

    Fingerprint Dive into the research topics of 'Accurate positioning system based on ultrasonic noise'. Together they form a unique fingerprint.

  • Cite this

    Kauppi, I., Lehtinen, H., & Järvelä, V-M. (1997). Ultraäänikohinaan perustuva tarkka paikannuslaite. In Automaatio 97: automaatio yli rajojen [119] Finnish Society of Automation.