Väitös: GPS-häirintä yleistynyt – matalalla lentävät LEO-satelliitit ovat avain luotettavaan ja häiriöttömämpään navigointiin
GPS-häirintätapausten yleistyminen Suomessa vaikeuttaa muun muassa ilmailua ja merenkulkua sekä aiheuttaa suuria haasteita satelliittinavigoinnille. Kiertoradalla matalalla lentäviä LEO-satelliitteja ja massiivisia MIMO-antenneja hyödyntävä uusi, Vaasan yliopistossa kehitetty menetelmä tuo keinoja tarkkaan navigointiin myös silloin, kun perinteiset GNSS-satelliittipaikannusjärjestelmät eivät toimi. Patentoitu ja tehokkaaksi osoittautunut menetelmä on esitelty Mahmoud Elsanhouryn Vaasan yliopistoon tekemässä väitöskirjassa.
Mahmoud Elsanhouryn Vaasan yliopistoon tekemä väitöstutkimus laajoine testauksineen ja simulointeineen tuo merkittäviä edistysaskeleita: paikannuksen tarkkuus ja luotettavuus sisä- ja ulkotiloissa on parantunut selvästi.
– Kehittyneet paikannusteknologiat ovat ratkaisevan tärkeitä paikannuksen haasteiden, kuten GPS-häirinnän ja -häiriöiden, voittamiseksi. Monet nykyiset järjestelmät eivät kuitenkaan pysty tarjoamaan luotettavia ratkaisuja, sanoo Elsanhoury, joka väittelee Vaasan yliopistossa torstaina 3. lokakuuta 2024.
Elsanhouryn tutkimus sisältää useita osa-alueita, kuten ultralaajakaistan (Ultra Wideband. UWB) kehittämistä tarkkaan ja esteitä läpäisevään sisätilapaikannukseen. Lisäksi tutkimus esittelee parannuksia ajoneuvojen satelliittipaikannukseen sekä uuden LEO-satelliitteihin perustuvan paikannusmenetelmän, joka ratkaisee monia perinteisten GNSS-satelliittipaikannusjärjestelmien rajoitteita.
Lupaavat tulokset uudesta LEO-satelliitteihin perustuvasta menetelmästä
LEO-satelliitteihin perustuva järjestelmä tarjoaa luotettavan navigointiratkaisun myös tilanteissa, jossa koetaan GPS-häirintää ja -häiriöitä. LEO-satelliitteihin tukeutuva paikannusjärjestelmä hyödyntää useita signaalikeiloja navigoinnin luotettavuuden parantamiseksi, mikä varmistaa tarkan paikannuksen myös silloin, kun perinteiset GNSS-satelliittipaikannusjärjestelmät epäonnistuvat.
Simulaatioista saadut tulokset olivat erittäin lupaavia, sillä LEO-satelliitteja hyödyntävä uusi menetelmä oli haastavissa signaaliolosuhteissa selvästi parempi kuin GNSS-järjestelmä. LEO-paikannuksella saatiin 9,15 metrin tarkkuus, kun GNSS-järjestelmässä tarkkuus jäi 26,6 metriin.
– Menetelmämme osoittivat ulkotiloissa jopa 60–190 prosentin parannuksia paikannustarkkuudessa, kertoo Elsanhoury.
Patentoitu menetelmä on herättänyt myös kansainvälistä tunnustusta ja huomiota.
– Olen esitellyt LEO-MIMO-keksintöämme useissa kansainvälisissä tilaisuuksissa, muun muassa Japanissa, Saksassa, Belgiassa ja Espanjassa. Jokainen keskustelu alan ammattilaisten kanssa on vahvistanut, että keksinnöllämme on huomattavaa potentiaalia, erityisesti luotettavien sijaintitietojen tuottamisessa optimoidulla resurssien käytöllä ja pienemmillä riskeillä. Tämä patentoitu keksintö voitti hiljattain EUNICE Entrepreneurial Award 2024 -palkinnon Espanjassa, kertoo Elsanhoury.
Mahmoud Elsanhoury uskoo, että väitöskirjassa esiteltyjä paikannusteknologioita voitaisiin soveltaa myös avaruusympäristöihin, kuten kuun ja Marsin tutkimiseen.
Ultralaajakaistasta apua sisätilapaikannukseen
Ultralaajakaista- eli UWB-järjestelmien kehittäminen on Elsanhouryn mukaan tärkeää etenkin haastavissa sisätiloissa. Teknologia on osoittautunut käyttökelpoiseksi monimutkaisissa, tiiviisti rakennetuissa teollisuusympäristöissä. Kun ultralaajakaistaan yhdistetään liikeantureita, voidaan päästä tarkempiin sijaintitietoihin ja ratkaista ahtaiden tilojen haasteita paikannukselle.
Elsanhouryn testit, jotka tehtiin Technobothnian laboratoriotiloissa Vaasan yliopiston kampuksella, osoittivat huomattavia parannuksia sisätilapaikannuksessa verrattuna perinteisiin menetelmiin. Paikannuksen keskimääräinen tarkkuus oli vain 4,7 senttimetriä. Tulokset ovat erittäin lupaavia erilaisiin sovelluksiin kuten älykkääseen logistiikkaan ja automatisoituihin järjestelmiin.
Väitöskirja
Elsanhoury, Mahmoud (2024) Towards Precision Positioning for Smart Logistics Using Ultra Wide-Band Systems and LEO Satellite-Based Technologies. Acta Wasaensia 534. Väitöskirja. Vaasan yliopisto.
Väitöstilaisuus
DI Mahmoud Elsanhouryn väitöstutkimus ”Towards Precision Positioning For Smart Logistics Using Ultra Wide-Band Systems and LEO Satellite-Based Technologies” tarkastetaan torstaina 3.10.2024 klo 12 Vaasan yliopiston Nissi-auditoriossa.
Väitöstilaisuutta on mahdollista seurata myös etäyhteyden kautta: https://uwasa.zoom.us/j/65072607632?pwd=RKqCOKsdDMQkp6lCAX0rTPu72uonQL.1, salasana: 440699
Vastaväittäjinä tilaisuudessa toimivat professori Jari Nurmi (Tampereen yliopisto) ja professori Simo Särkkä (Aalto yliopisto) ja kustoksena professori Mohammed Elmusrati.
Lisätiedot
Mahmoud Elsanhoury, puh. +358 41 367 0630, sähköposti: mahmoud.elsanhoury(@)uwasa.fi
Mahmoud Elsanhoury on syntynyt Aleksandriassa, Egyptissä, ja valmistunut insinööriksi Aleksandrian yliopistosta. Hän on suorittanut Vaasan yliopistossa diplomi-insinöörin tutkinnon tietoliikennetekniikassa ja on tehnyt merkittävää tutkimusta paikannusteknologioiden parissa. Elsanhoury toimii tällä hetkellä yliopisto-opettajana ja projektipäällikkönä Vaasan yliopiston Digital Economy tutkimusalustalla ja sen Kvarken Space Centerissä, keskittyen edistyneisiin paikannusjärjestelmiin.
Mahmoud Elsanhouryn tutkimukset ovat tuoneet hänelle jo useita apurahoja ja tunnustuksia, kuten Nokia Säätiön apurahan, Vuoden Innovaatio -palkinnon Vaasassa ja voiton EUNICE-yrittäjäkilpailussa Espanjassa.
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Riikka KalmiTiedeviestinnän asiantuntijaVaasan yliopisto / Viestintä, brändi ja markkinointi
Puh:0294498231riikka.kalmi@uwasa.fiKuvat
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Vaasan yliopisto
Juha Antila Vaasan yliopiston digijohtajaksi3.4.2025 14:03:02 EEST | Tiedote
Diplomi-insinööri Juha Antila on valittu Vaasan yliopiston digijohtajaksi. Hän aloittaa työnsä 12. toukokuuta 2025.
Artificial intelligence is an effective tool in exploring corporate reporting3.4.2025 13:08:59 EEST | Press release
Machine learning methods enable the efficient mining of large amounts of data from corporate reports. In her doctoral dissertation for the University of Vaasa, Finland, Essi Nousiainen presents how the new machine learning-based methods she has developed can be used to examine corporate reporting related to, among other things, responsibility, innovation, and blockchain.
Pk-yritysten kyky innovoida on vahvasti sidoksissa johtajien oppimiseen ja päätöksentekotaitoon2.4.2025 12:17:41 EEST | Tiedote
Toimitusjohtajien tavoilla oppia, soveltaa oppimaansa sekä tehdä päätöksiä on olennainen merkitys pk-yritysten innovatiivisuudelle ja uudistumiskyvylle, esittää Jutta Mäkipelkola Vaasan yliopistolle tekemässään väitöskirjassa. Hänen tutkimuksensa paljastaa, miten toimitusjohtajien osaaminen muovaa pk-yritysten kyvykkyyksiä – ja millainen toimintakulttuuri ajaa innovaatiota.
Puutteellinen uni ei saisi olla tabu työpaikoilla – uusi tutkimus antaa työkaluja unen huomioimiseen johtamisessa1.4.2025 09:26:11 EEST | Tiedote
Puutteellisesta unesta johtuva väsymys on yleinen ja kasvava ongelma työikäisten keskuudessa, mutta univajetta ei usein uskalleta ottaa työelämässä puheeksi. Työpaikoilla tulisikin paitsi luoda avoimempi keskustelukulttuuri unen suhteen, myös kehittää yhdessä keinoja väsymyksen tuomista haasteista selviytymiseen, esittää Jenni Tuomilehto Vaasan yliopistolle tekemässään väitöskirjassa.
Tekoälystä tehokas apu yritysten raportoinnin tutkimiseen31.3.2025 09:35:48 EEST | Tiedote
Koneoppimismenetelmät mahdollistavat yritysraporttien suuren datamäärän tehokkaan louhinnan. Essi Nousiainen esittää Vaasan yliopistolle tekemässään väitöskirjassa, kuinka hänen muodostamillaan uusilla koneoppimispohjaisilla menetelmillä voidaan tutkia yritysten raportointia liittyen muun muassa vastuullisuuteen, innovatiivisuuteen sekä lohkoketjuihin.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme