Piensatelliitit voivat tarjota keinon tarkkaan sisätilojen navigointiin – miljoonaluokan rahoitus INCUBATE-hankkeelle Tulevaisuuden tekijät -ohjelmasta

Vaasan yliopiston vetämä tutkimushanke on saanut 950 000 euron rahoituksen Teknologiateollisuuden 100-vuotissäätiön ja Jane ja Aatos Erkon säätiön Tulevaisuuden tekijät -ohjelmasta. Hankkeessa tutkitaan piensatelliittiteknologian soveltamista sisätilojen tarkkaan paikannukseen ja navigointiin sekä suunnitellaan uusi piensatelliitti. Kumppaneina ovat Maanmittauslaitos, Tampereen yliopisto 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.

– Tutkimme myös ratkaisun kaupallista potentiaalia ja tulomahdollisuuksia osittain yhdessä yritysten kanssa. Hankkeessa kehitettävä tekniikka tarjoaa laajat soveltamismahdollisuudet monille teollisuuden aloille, Kuusniemi kertoo.

Image
Heidi Kuusniemi
INCUBATE-hanketta johtaa Vaasan yliopiston Digital Economy -tutkimusalustan johtaja, professori Heidi Kuusniemi.

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. Suomi on jo ottanut johtoaseman muutamalla avaruustekniikan alalla ja pieni edullinen navigointitekniikka voisi hyvinkin olla seuraava läpimurto. Aalto on ylpeänä mukana Suomen parhaiden asiantuntijoiden kanssa viemässä seuraavan sukupolven paikannustekniikkaa kansainväliselle avaruusareenalle, sanoo apulaisprofessori Jaan Praks Aalto-yliopistosta.

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, 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.

– Maanmittauslaitoksen kannalta on myös tärkeää, että paikkatiedon tarkkuus ja saatavuus paranevat. Tämä projekti tukee tavoitetta parantamalla paikannuksen luotettavuutta myös haastavissa olosuhteissa, sanoo professori Sanna Kaasalainen Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskuksesta. 

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.

Vaasan yliopistosta hankkeessa ovat mukana Heidi Kuusniemen johtama Digital Economy -tutkimusalusta sekä Kansainvälisen liiketoiminnan ja markkinoiden strategiat -tutkimusryhmä, jota hankkeessa edustaa kansainvälisen liiketoiminnan professori Arto Ojala. Hankkeen muita tutkijoita ovat Kendall Rutledge sekä Petri Välisuo, Jani Boutellier ja Mohammed Elmusrati väitöstutkijoineen.

Tulevaisuuden tekijät -ohjelmassa rahoitetaan kunnianhimoisia tutkimusavauksia

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.

 **

Hanke: INdoor navigation form CUBesAt Technology (INCUBATE)
Kesto: 1.1.2021–31.12.2023
Rahoittaja: Teknologiateollisuuden 100-vuotissäätiön ja Jane ja Aatos Erkon säätiön Tulevaisuuden tekijät -ohjelma
Ulkoinen rahoitus: 950 000 euroa
Hankekumppanit: Vaasan yliopisto, Maanmittauslaitos, Tampereen yliopisto ja Aalto-yliopisto
Hankkeen vastuullinen johtaja: Johtaja, professori Heidi Kuusniemi, Digital Economy -tutkimusalusta, Vaasan yliopisto

Lisätiedot

Hankkeen johtaja Heidi Kuusniemi, Vaasan yliopisto, puh. +358 29 449 8504, sähköposti heidi.kuusniemi@univaasa.fi
Jaan Praks, Aalto-yliopisto puh. +358 50 4205847, sähköposti jaan.praks@aalto.fi
Elena-Simona Lohan, Tampereen yliopisto puh. +358 40 8490669 , sähköposti elena-simona.lohan@tuni.fi
Sanna Kaasalainen, Maanmittauslaitos, Paikkatietokeskus FGI, puh. +358 50 369 6806, sähköposti sanna.kaasalainen@nls.fi

Toimijat
Digitaalinen talous
Kansainvälisen liiketoiminnan ja markkinoinnin strategiat
Markkinointi ja viestintä
Tekniikka ja innovaatiojohtaminen