Piensatelliittiteknologia tekee paikannuksen mahdolliseksi myös sisätiloissa

 

Täsmällinen paikannus, navigointi ja ajanmääritys ovat tärkeä osa yhteiskunnan digitaalista infrastruktuuria. Paikannuspalvelut eivät kuitenkaan toimi hyvin sisätiloissa tai ulko- ja sisätilojen välillä. INCUBATE-hanke kehittää teknologiaa, joka tuo tarkan navigoinnin sisätiloihin. Tiedeyhteisö, teollisuus ja koko yhteiskunta hyötyvät uudesta, edullisesta ja kestävästä tavasta määritellä paikkaa ja aikaa.

Paikkaan perustuvat palvelut ovat olennaisia monilla aloilla. Tällaisia ovat esimerkiksi kuljetus ja logistiikka, maa- ja metsätalous, maanmittaus- ja karttapalvelut, teollisuus, palo- ja pelastustoimi sekä älypuhelinsovellukset. Ajanmääritystoimintoja tarvitaan esimerkiksi energia- ja pankkisektorilla.

GPS:n ja muiden maailmanlaajuista satelliittipaikannusjärjestelmää käyttävien navigointipalveluiden satelliittisignaaleja ei kuitenkaan voi käyttää luotettavasti sisätiloissa eikä korkeiden talojen välissä. Myöskään sisätilojen kerros- tai huonekohtainen paikannus ei ole mahdollista GPS:n avulla.

Matalalla kiertoradalla maata kiertävät LEO-piensatelliitit (Low Earth Orbit) pystyvät lähettämään maahan paljon voimakkaamman signaalin kuin perinteiset, korkeammilla kiertoradoilla kulkevat satelliitit. Piensatelliitit myös lentävät nopeammin ja kiertävät maapallon jopa 40–100 minuutissa.

Teknologian kehittyminen, uudet liiketoiminta- ja rahoitusmallit sekä tarve kehittää entistä nopeampia tietoliikenneyhteyksiä luovat mahdollisuuksia uuden ajan piensatelliittijoukon syntymiselle. Jos ehdotukset piensatelliitteihin perustuvan internetin rakentamisesta toteutuvat, 10 vuoden kuluttua maapalloa kiertää 50 000 aktiivista satelliittia. Samalla syntyy uusia kaupallisia mahdollisuuksia ja palveluja uusille käyttäjäryhmille.

INCUBATE-hanke (INdoor navigation from CUBesAt TEchnology) tutkii, kuinka LEO-satelliitteihin perustuvaa paikannusta, navigointia ja ajanmääritystä voidaan käyttää sisätiloissa. INCUBATE:

1. parantaa nykyisten piensatelliittien hyödyntämistä
2. tutkii piensatellittien kaupallisia mahdollisuuksia yhdessä yritysten kanssa ja laajentaa niiden kaupallista käyttöä
3. suunnittelee uuden piensatellitin (FinnPNTSat) ja
4. optimoi piensatelliittien hyötykuormaa eli satelliitin kantamia laitteita ja ohjelmia. 

Tutkimuksessa käytetään apuna matematiikkaa, analytiikkaa ja simulointia sekä käsitellään oikeita satelliittisignaaleja.

Hankkeen johtaja: johtaja, professori, osa-aikainen tutkimusprofessori Heidi Kuusniemi
Organisaatiot: Vaasan yliopisto, Maanmittauslaitos, Tampereen yliopisto ja Aalto-yliopisto
Myönnetty rahoitus:  950 000 euroa