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
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.
Yhteishaku houkutteli ennätysmäärän hakijoita Vaasan yliopistoon25.3.2025 17:34:00 EET | Tiedote
Vaasan yliopistoon tuli tänään 25. maaliskuuta päättyneessä korkeakoulujen kevään toisessa yhteishaussa 10 689 hakemusta, mikä kertoo kasvavasta kiinnostuksesta yliopiston koulutustarjontaa kohtaan. Sekä kandidaatti- että maisteriohjelmien suosio jatkoi kasvuaan.
Muna vai kana -ongelman ylittäminen – uusia näkökulmia digitaalisten alustaliiketoimintamallien piileviin haasteisiin24.3.2025 09:41:49 EET | Tiedote
Osa maailman arvokkaimmista yrityksistä on saavuttanut menestyksensä digitaalisten alustojen avulla. Miksi monet muut yritykset kuitenkin epäonnistuvat yrittäessään seurata näiden yritysten jalanjälkiä? Vaasan yliopiston strategisen johtamisen väitöskirjassaan Khaled Abed Alghani kokoaa yhteen alustaliiketoiminnan palapelistä puuttuvia palasia.
Apulaisprofessori Henna Syrjälä palkittiin Vaasan yliopiston Vuoden tiedeviestijänä20.3.2025 12:38:22 EET | Tiedote
Vaasan yliopisto on nimennyt markkinoinnin apulaisprofessorin Henna Syrjälän yliopiston Vuoden tiedeviestijäksi. Tämän lisäksi Vaasan yliopisto antoi kaksi kunniamainintaa hyvästä tiedeviestinnästä julkisjohtamisen emeritusprofessorille Ari Salmiselle ja energiatekniikan professorille Maciej Mikulskille. Palkinnot jaettiin Vaasan yliopiston järjestämässä Research Exhibition on Energy -tiedenäyttelyssä keskiviikkona 19. maaliskuuta. Tapahtuma oli osa Vaasassa järjestettävää EnergyWeekiä.
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