1 Sensornavigation Seminar Zur Geoinformation 21.01.2002 Thomas Telega Navigation Betreuer H.-J....
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SensornavigationSensornavigation
Seminar Zur GeoinformationSeminar Zur Geoinformation
21.01.2002Thomas Telega
NavigationNavigation
Betreuer H.-J. Fuhlbrügge
22
ÜberblickÜberblick
Sensornavigation (Thomas Telega)Sensornavigation (Thomas Telega)
GPS und Inertialsysteme (Peter Heinrich)GPS und Inertialsysteme (Peter Heinrich)
GPS und Mobilfunk (Lucas Schult)GPS und Mobilfunk (Lucas Schult)
Routenplanung (Christian Nitsche)Routenplanung (Christian Nitsche)
33
Wo wird Sensornavigation Wo wird Sensornavigation gebraucht?gebraucht?
• Flugzeugnavigation (Landeanflug)Flugzeugnavigation (Landeanflug)
• SchiffsnavigationSchiffsnavigation
• AutonavigationAutonavigation
• ZugnavigationZugnavigation
• FußgängernavigationFußgängernavigation
44
Grundgedanke der NavigationGrundgedanke der NavigationAABB
So schnell wie möglich und treffen, d.h.:So schnell wie möglich und treffen, d.h.:
• die schnellste Strecke bzw.die schnellste Strecke bzw.• Die kürzeste Strecke fahren undDie kürzeste Strecke fahren und
• Staus vermeidenStaus vermeiden
55
NavigationssystemeNavigationssystemeWas braucht man dazu?Was braucht man dazu?
Ortungssysteme (Sender und Empfänger)Ortungssysteme (Sender und Empfänger) Digitale KarteDigitale Karte
Wofür kann man es gebrauchen?Wofür kann man es gebrauchen?• TelematikdiensteTelematikdienste
• Routenplanung Routenplanung • FlottenmanagementFlottenmanagement• Dynamische StaunavigationDynamische Staunavigation• Automatische NotrufsystemeAutomatische Notrufsysteme
• und vieles mehrund vieles mehr
66
RoutenplanungRoutenplanung Eingabe des gewünschten ZielsEingabe des gewünschten Ziels Bordcomputer ermittelt die gewünschte Bordcomputer ermittelt die gewünschte RouteRoute entscheidend ist die straßengenaue entscheidend ist die straßengenaue Ortung (Koppelortung) und die Ortung (Koppelortung) und die hinreichende Verfügbarkeit der digitalen hinreichende Verfügbarkeit der digitalen StraßenkarteStraßenkarte (Map-Matching)(Map-Matching)
77
Map-MatchingMap-Matching(Karteneinpassung)(Karteneinpassung)
Durch Map-Matching wird der Bezug zwischen der gemessenen Durch Map-Matching wird der Bezug zwischen der gemessenen Fahrzeugposition und dem Verkehrsnetz hergestellt.Fahrzeugposition und dem Verkehrsnetz hergestellt.
KarteneinpassungKarteneinpassung
Fahrzeugposition mitFahrzeugposition mitBezug zur KarteBezug zur Karte
88
ModuleModule
99
Ortungssensoren im Ortungssensoren im FahrzeugnavigationssystemenFahrzeugnavigationssystemen
1010
Wie funktioniert Wie funktioniert Navigation genau?Navigation genau?
• Positionsbestimmung für die Anfangsortung über GPS • Zeitmessung der Satellitensignale vom Satelliten zur GPS-Antenne• Benötigt werden min. 4 Satelliten
Positionierung ca. 10mPositionierung ca. 10m
1111
Genauere PositionierungGenauere Positionierung Zusätzliche Sensoren:Zusätzliche Sensoren:
Tachosignal (Wegsignal) oderTachosignal (Wegsignal) oder Spezieller GeschwindigkeitssensorSpezieller Geschwindigkeitssensor Drehwinkelsensor (Gyroskop) (Richtungserfassung)Drehwinkelsensor (Gyroskop) (Richtungserfassung)
KoppelortungKoppelortung ausgehend von der Ausgangsposition, ermittelt ständig die aktuelle ausgehend von der Ausgangsposition, ermittelt ständig die aktuelle Fahrzeugposition anhand der zurückgelegten Wegstrecke und Fahrzeugposition anhand der zurückgelegten Wegstrecke und
aller Richtungsänderungen bis zur einer Genauigkeit von 3m.aller Richtungsänderungen bis zur einer Genauigkeit von 3m.
Map – MatchingMap – Matching gibt die zusammengeführten Daten aus.gibt die zusammengeführten Daten aus.
1212
Zusammenfassende DarstellungZusammenfassende Darstellung
1313
VerkehrsüberwachungVerkehrsüberwachung
SES – Sensoren SES – Sensoren (innovative Stationäre (innovative Stationäre Erfassungs-System)Erfassungs-System)
Komplexes system von Komplexes system von Solarbetriebenen Solarbetriebenen SensorenSensoren
4000 Sensoren 4000 Sensoren Mittlerer Abstand der Mittlerer Abstand der
Sensoren von ca. 4kmSensoren von ca. 4km
Technische mittel der NavigationTechnische mittel der Navigation
1414
SES - SensorenSES - Sensoren• Messen mittlere Geschwindigkeit
• Datenübertragung erfolgt über das Mobilfunknetz
• Messdatenabsendung nur wenn eine Verkehrsveränderung stattgefunden hat
verlässliches Bild verlässliches Bild der Verkehrslageder Verkehrslage
1515
FCD - VerfahrenFCD - Verfahren FCD – Floating Car DataFCD – Floating Car Data Ausstattung mit Telematik Ausstattung mit Telematik
EngerätenEngeräten Fahrzeuge zur mobilen Fahrzeuge zur mobilen
SensorenSensoren
Übertragung durch Übertragung durch MobilfunkMobilfunk
1616
FCD – VerfahrenFCD – Verfahren Vorteile des FCD - Verfahrens:Vorteile des FCD - Verfahrens:
Ein Endgerät zum senden und empfangenEin Endgerät zum senden und empfangenKeine zusätzlichen ÜbertragungskostenKeine zusätzlichen ÜbertragungskostenGrößtmögliche AuswertungspräzisionGrößtmögliche AuswertungspräzisionAutomatisches Meldesystem Automatisches Meldesystem
Besonderes genaues und Besonderes genaues und hochaktuelles Mobilitäts-Bildhochaktuelles Mobilitäts-Bild
1717
Erfassung von Verkehrsdaten durch die SensorenSensor
Messung der durchschnittlichen Geschwindigkeit und Verkehrsdichte
Sensordaten
GSM - Mobilfunknetze (Global Standard for Mobile Communications)
DDG - Verarbeitungssystem
DDG - Verkehrdaten
DDGDDG
1818
DDG - Lieferant von VerkehrsdatenDDG - Lieferant von VerkehrsdatenSensoren, FCD, Landesmeldestellen, etc.
DDG - Verarbeitungssystem
DDG - Verkehrsdaten
Dienstanbieter Dienstanbieter
Verkehrstelematische Dienste Verkehrstelematische Dienste
GSM – Mobilfunknetze (Global Standard for Mobile Communication)
Fahrzeug Fahrzeug
1919
Verkehrsdaten durch Floating Car DataVerkehrsdaten durch Floating Car DataGPS
Fahrzeug
Messung der Richtung unddurchschnittlichen Geschwindigkeit
Floating Car Data
GSM – Mobilfunknetze (Global Standard for Mobile Communications)
Anonymisierungs - Box
DDG - Verarbeitungssystem
DDG - Verkehrsdaten
2020
Datenauswertung im Datenauswertung im ComputermodellComputermodell
Daten im RechenzentrumDaten im RechenzentrumVerkehrsdatenverarbeitungssystemVerkehrsdatenverarbeitungssystem
Wo verändert sich sie ReisezeitWo verändert sich sie ReisezeitWo bahn sich ein Stau an oder Wo bahn sich ein Stau an oder Löst sich gerade aufLöst sich gerade auf
Zugriff der DienstanbieterZugriff der Dienstanbieter
2121
DienstanbieterDienstanbieterPasso (Mannesmann-Tochtergesellschaft)Passo (Mannesmann-Tochtergesellschaft)
Angebote rund ums VerkehrstelematikAngebote rund ums Verkehrstelematik
TegaronTegaronbietet Mobilitätsdienste an, wie: bietet Mobilitätsdienste an, wie: Dynamische StaunavigationDynamische StaunavigationRouten – EmpfehlungenRouten – EmpfehlungenAutomatischen NotrufsystemAutomatischen Notrufsystem
2222
Informationsübermittlung der Informationsübermittlung der DienstanbieterDienstanbieter
GPS zur satellitengestützten GPS zur satellitengestützten PositionierungPositionierung
GSM (Global Standard for Mobile GSM (Global Standard for Mobile Communication) für Digitale Communication) für Digitale MobilkommunikationMobilkommunikation
WAP (Wireless Application Protocol)WAP (Wireless Application Protocol)GATS (Global Automotive Telematic GATS (Global Automotive Telematic
Standard)Standard)
2323
NavigationsgeräteNavigationsgeräte
RadionavigationsgeräteRadionavigationsgeräte
Bildschirmnavigationsge-Bildschirmnavigationsge-räteräte
2424
2525
DankeDanke