Some strategic national initiatives for the Swedish education in the geodata field

This paper describes national cooperation in Sweden launched by its universities and authorities, aimed at improving geodata education. These initiatives have been focused upon providing common access to geodata, the production of teaching materials in Swedish and organizing annual meetings for teachers. We argue that this type of cooperation is vital to providing high quality education for a poorly recognized subject in a country with a relatively small population

Review of code and phase biases in multi-GNSS positioning

A review of the research conducted until present on the subject of Global Navigation Satellite System (GNSS) hardware-induced phase and code biases is here provided. Biases in GNSS positioning occur because of imperfections and/or physical limitations in the GNSS hardware. The biases are a result of small delays between events that ideally should be simultaneous in the transmission of the signal from a satellite or in the reception of the signal in a GNSS receiver. Consequently, these biases will also be present in the GNSS code and phase measurements and may there affect the accuracy of positions and other quantities derived from the observations. For instance, biases affect the ability to resolve the integer ambiguities in Precise Point Positioning (PPP), and in relative carrier phase positioning when measurements from multiple GNSSs are used. In addition, code biases affect ionospheric modeling when the Total Electron Content is estimated from GNSS measurements. The paper illustrates how satellite phase biases inhibit the resolution of the phase ambiguity to an integer in PPP, while receiver phase biases affect multi-GNSS positioning. It is also discussed how biases in the receiver channels affect relative GLONASS positioning with baselines of mixed receiver types. In addition, the importance of code biases between signals modulated onto different carriers as is required for modeling the ionosphere from GNSS measurements is discussed. The origin of biases is discussed along with their effect on GNSS positioning, and descriptions of how biases can be estimated or in other ways handled in the positioning process are provided.QC 20170922</p

Stochastic modelling and analysis of IMU sensor errors

The performance of a GPS/INS integration system is greatly determined by the ability of stand-alone INS system to determine position and attitude within GPS outage. The positional and attitude precision degrades rapidly during GPS outage due to INS sensor errors. With advantages of low price and volume, the Micro Electrical Mechanical Sensors (MEMS) have been wildly used in GPS/INS integration. Moreover, standalone MEMS can keep a reasonable positional precision only a few seconds due to systematic and random sensor errors. General stochastic error sources existing in inertial sensors can be modelled as (IEEE STD 647, 2006) Quantization Noise, Random Walk, Bias Instability, Rate Random Walk and Rate Ramp. Here we apply different methods to analyze the stochastic sensor errors, i.e. autoregressive modelling, Gauss-Markov process, Power Spectral Density and Allan Variance. Then the tests on a MEMS based inertial measurement unit were carried out with these methods. The results show that different methods give similar estimates of stochastic error model parameters. These values can be used further in the Kalman filter for better navigation accuracy and in the Doppler frequency estimate for faster acquisition after GPS signal outage

RAPPORT GEODATARÅDETS HANDLINGSPLAN 2020 : Aktivitet – 4i, Långsiktig kompetensförsörjning inom geodataområdet

I den nationella geodatastrategin som gäller för åren 2016–2020 återfinns målet ”Samverkan är välutvecklad” (mål nummer 4). Inom ramen för detta mål ingår en aktivitet (4i) som syftar till att säkerställa den långsiktiga kompetensförsörjningen inom geodataområdet. För att arbeta med frågan tillsattes en arbetsgrupp med representanter från Lantmäteriet och ett antal lärosäten. I denna rapport redovisas resultatet av den tillsatta arbetsgruppens undersökningar. Arbetet är i första hand inriktat på att hitta en väg framåt som kan leda till att kompetensen inom geodataområdet långsiktigt kan säkerställas och utvecklas. I uppdraget ingår även en internationell utblick. Denna har avgränsats till att avse våra nordiska grannländer, dvs. Norge, Finland, Danmark samt Nederländerna och Österrike. Geodataområdet har avgränsats till att omfatta följande områden: Geodesi  Tekniska aspekter av geografiska informationssystem (GIS) och geografisk informationsteknologi (GIT) Fjärranalys Fotogrammetri inklusive laserskanning Tekniskt lantmäteri Många av slutsatserna från äldre rapporter och utredningar gäller fortfarande. Flera initiativ har genomförts för att komma till rätta med de identifierade problemen: samarbeten i olika forum, kostnadsfri tillgång till geodata för universitet och högskolor (via FUK-avtal), en förbättrad infrastruktur för geodata (genom forskning och regeringsuppdrag) samt utbildningssatsningar i tidig ålder (Geoskolan). Geodatarådets tidigare initiativ för att driva kompetensfrågorna i enlighet med 2012 års geodatastrategi har inte följts upp med motsvarande nya satsningar mellan åren 2016 till 2019.Det finns ett stort utbud av utbildningar inom geodataområdet utspridda på olika platser i Sverige. Kompetensförsörjningen inom geodataområdet är beroende av tillgången på välfungerande forskningsmiljöer. Goda forskningsmiljöer knyter till sig värdefulla resurser, exempelvis professorer, forskare, postdocs och doktorander. Förutom att bidra med kunskap och allokera ekonomiska resurser till forskning, förbättras lärosätenas möjligheter att kunna bedriva en attraktiv utbildning. Många gånger är en professur en nödvändighet för att åstadkomma den önskvärda forsknings- och utbildningsmiljön. Trots att flertalet utbildningsvarianter finns valbara vid ett antal lärosäten tycks tillgången på kompetens inte motsvara marknadens behov. Särskilt kritiskt tycks situationen vara för kompetenstillgången inom ämnesområdet fotogrammetri, där det idag inte finns någon profe-ssur i Sverige.Vid de tekniska högskolorna i Stockholm och Lund är söktrycket för de granskade utbildningarna gott, men få studenter väljer en inriktning mot geodata längre fram. Ämnesområdet geodata är relativt litet i förhållande till andra teknikområden och det finns en konkurrens mellan lärosätena. Detta har gjort ämnesområdet fragmentiserat med följden att inget lärosäte för närvarande tillhandahåller en komplett utbildnings- och forskningsmiljö. Det finns ett nationellt behov av en högkvalitativ masterutbildning som omfattar kärnämnena geodesi, fotogrammetri och geoinformatik. Om Sverige lyckas med att skapa en komplett masterutbildning som stöds av vitala forskargrupper bör det locka fler studenter till fortsätt utbildning, både på master- och forskarnivå. Forskningsverksamheten har flera viktiga funktioner i samhället. God forskning bidrar till att värna om Sveriges ställning som kunskapsnation och ger förutsättningar för vilken industri som etableras och stannar i landet. Aktiva forskargrupper bidrar till att skapa kompetensnätverk och får en särskild betydelse vid utbildningen av doktorander, lärare och studenter som sedan kan förse samhället med nödvändig expertkompetens. De ansträngningar som har gjorts för att försöka påverka forskningsfinansiärerna att prioritera geodataområdet har hittills varit fruktlösa. Medel får sökas inom ramen för andra forskningsprojekt. En långsiktig finansiell försörjning är en förutsättning för att forskning ska kunna bedrivas uthålligt och hålla en hög kvalitet. I Sverige finns det ingen utsedd huvudfinansiär för forskning inom geodataområdet, något som uppmärksammades redan i Geodatarådets utredning från 2008. Situationen ser likadan ut i dag, tillgången på forskningsmedel är bristfällig och det saknas en långsiktig forskningsförsörjning. I denna rapport presenteras en handlingsplan för att säkerställa den fram-tida kompetensuppbyggnaden inom geodataområdet. Arbetet bör initieras och följas upp av Geodatarådet samt utgöra en grund för inspel till kommande forskningsproposition (närmast år 2025) och dialog med berörda departement. Tre av de föreslagna aktiviteterna återges nedan: Arbeta för att skapa minst en komplett utbildnings- och forskningsmiljö som kan fungera som kompetenscentrum, och som inkluderar ämnesområdena geodesi, fotogrammetri (inklusive laserskanning) samt geoinformatik. Bilda en marknadsföringsgrupp med representanter från Geodatarådets medlemmar samt lärosäten och branschföretag som tillsammans arbetar fram en gemensam handlingsplan med aktivi-teter och kampanjer för att öka söktrycket till utbildningar med inriktning mot geodata. Ge Lantmäteriet ett forskningsfinansierande uppdrag. Formerna för ett sådant uppdrag behöver utredas närmare med andra forsknings-finansierande myndigheter som förebild. Denna lösning kräver ändringar i Lantmäteriets instruktion samt ett höjt ramanslag vilket måste tas med i beräkning vid ärendets beredning