Tutkimus

Piensatelliitit voivat tarjota keinon tarkkaan sisätilojen navigointiin

Pienoissatelliitteja.
Piensatelliittiteknologian soveltamista sisätilojen tarkkaan paikannukseen ja navigointiin tutkiva hanke on saanut 950 000 euron rahoituksen Teknologiateollisuuden 100-vuotissäätiön ja Jane ja Aatos Erkon säätiön Tulevaisuuden tekijät -ohjelmasta. Hankkeessa myös suunnitellaan uusi piensatelliitti. Tutkimushanketta johtaa Vaasan yliopisto ja siinä ovat mukana Tampereen yliopisto, Maanmittauslaitos ja Aalto-yliopisto.

Saumattomasti ulko- ja sisätiloissa toimivaa navigointia varten ei ole olemassa riittävän tarkkaa yleistä paikannuspalvelua. GPS ei toimi luotettavasti sisätiloissa ja kaupunkien korkeiden talojen välissä, saati sitten kerro, missä huoneessa tai kerroksessa sisällä ollaan.

– Ratkaisu tarkkaan paikannukseen, navigointiin ja ajanmääritykseen voi löytyä hyödyntämällä maata matalalla kiertoradalla kiertäviä LEO-piensatelliitteja. Ne lähettävät maahan vahvempaa signaalia kuin perinteiset paikannussatelliitit ja kiertävät maapallon niitä nopeammin, jopa 40 minuutissa. Jos ehdotukset piensatelliitteihin perustuvan internetin rakentamisesta toteutuvat, kymmenen vuoden kuluttua maapalloa kiertää noin 50 000 aktiivista satelliittia, sanoo hanketta johtava Vaasan yliopisto Digital Economy -tutkimusalustan johtaja, professori Heidi Kuusniemi.

Uudessa kolmivuotisessa INdoor navigation form CUBesAt Technology eli INCUBATE-tutkimushankkeessa aiotaan tutkia, kuinka LEO-piensatelliitteihin perustuvaa paikannusta, navigointia ja ajanmääritystä (PNT) voidaan käyttää sisätilaympäristössä. Hankkeessa tutkitaan myös ratkaisun kaupallista potentiaalia ja tulomahdollisuuksia osittain yhdessä yritysten kanssa. Kehitettävä tekniikka tarjoaa laajat soveltamismahdollisuudet monille teollisuuden aloille.

Uusi piensatelliitti hoitamaan tarkkaa paikannusta

Hankkeessa aiotaan myös suunnitella uusi piensatelliitti FinnPNTSat paikannukseen. Pienillä satelliiteilla tulee olemaan tulevaisuudessa iso rooli sekä tieteessä että kaupallisessa käytössä, ja pieni edullinen navigointitekniikka voisi hyvinkin olla seuraava läpimurto.

Tutkijat aikovat kehittää myös nykyisten piensatelliittien käyttöä paikannukseen ja uutta hyötykuormaa eli satelliitin kantamia laitteita ja ohjelmia navigointiratkaisujen parantamiseksi.

Satelliittisignaalia ja sen vastaanottoa tulee optimoida, jotta voitaisiin määritellä tarpeeksi suorituskykyinen satelliittisignaali tarkkaa paikannusta ja navigointia varten.

– Hanke tutkii tulevien langattomien järjestelmien mielenkiintoisia signaalinkäsittelymahdollisuuksia piensatelliittipohjaisen navigoinnin ja viestinnän käyttöön. Tutkimuksessa hyödynnetään tamperelaisosaamista sisätilapaikannuksessa ja LEO-piensatelliitteihin pohjaavassa signaalinkäsittelyssä. Hanke avaa meille uusia yhteistyömahdollisuuksia Vaasa yliopiston kanssa ja vahvistaa aiempaa yhteistyötä Maanmittauslaitoksen ja Aallon kanssa, sanoo professori Elena-Simona Lohan Tampereen yliopistosta.

Käytännön signaalinkäsittelyä helpottaa se, että kaksi hankkeen partneria on mukana hankkeessa, jossa jo parhaillaan suunnitellaan hieman erilaiseen tarkoitukseen KvarkenSat-piensatelliittia ja sen tulevaa laukaisua vuodelle 2022.

Monitieteisestä osaamisesta hyötyä uraauurtavassa hankkeessa

Vaasan yliopiston, Maanmittauslaitoksen, Tampereen yliopiston ja Aalto-yliopiston monitieteinen ja toisiaan täydentävä osaaminen auttaa kehittämään uraauurtavia ratkaisuja.

– Tässä on mukana koko tarvittava osaamisketju eli laajaa kokemusta signaalinkäsittelyssä, sensoriteknologiassa, uudessa avaruustaloudessa eli uusissa liiketoimintamahdollisuuksissa ja palveluissa, satelliittinavigointijärjestelmissä, langattomassa tietoliikenteessä sekä satelliittien ja alustojen kehittämisessä, sanoo Heidi Kuusniemi.

Teknologiateollisuuden 100-vuotissäätiö ja Jane ja Aatos Erkon säätiö rahoittavat Tulevaisuuden tekijät –ohjelmassa kunnianhimoisia, tulevaisuuteen katsovia tutkimusavauksia. Vuoden 2020 ohjelmassa painopisteenä ovat suomalaiset teollisuuden ja yhteiskunnan uudistumista kestävästi rakentavat digitaaliset teknologiat ja palvelumallit.

Lisätiedot:
Hankkeen johtaja Heidi Kuusniemi, Vaasan yliopisto, puh. +358 29 449 8504, heidi.kuusniemi [at] univaasa.fi

Elena-Simona Lohan, Tampereen yliopisto puh. +358 40 8490669, elena-simona.lohan [at] tuni.fi

Kuva: ESA

Uusimmat uutiset kategoriassa Tutkimus

Uusimmat uutiset