Hybridnavigation
Hybridnavigation nutzt mehrere Navigationssysteme hybrid zur Gewinnung von Ortsdaten für die Navigation. Durch die Bündelung der Daten der einzelnen Teilsysteme ist eine bessere Ortsdatenqualität erreichbar. Für Autonomes Fahren ist eine genaue und lückenlose Kenntnis des Ortes unabdingbar.[E 1]
Funktion
BearbeitenBei der Hybridnavigation werden verschiedene Navigationssysteme synchron genutzt. GPS,[A 1] als Funksystem funktioniert in der Regel nur im Freien (außerhalb von Gebäuden oder unter Tage). Zur Navigation in Bereichen, in denen kein Empfang möglich ist, müssen andere Ortsdatengebesysteme verwendet werden.
- Probleme
- Es muss entschieden werden, welchen Daten der Vorzug zu geben ist. Eine Lösung dafür bieten Dreifach-Hybridsysteme.[E 2]
- Systeme, die eine GPS-Komponente nutzen, sind der Gefahr von Ausfall, Abschaltung und Genauigkeitsreduzierung durch den Betreiber ausgesetzt.[E 2] Ebenso werden Funksysteme durch Elektromagnetische Pulse funktionsunfähig.[A 2]
- Für GPS- oder andere funkbasierende Ortungssysteme ist ein Freifeld zwischen Sender und Empfänger der Daten erforderlich.[A 3]
- GPS und Trägheitssensorik
Kombination von GPS und Inertialnavigation (Trägheitsnavigation). Die Inertialnavigation berechnet die Position als Summe der Bewegungsvektoren von Startpunkt aus.[E 3]
- GPS und Inkrementalsensorik
Das Navigationssystem errechnet anhand des GPS-Signals und der Fahrzeuggeschwindigkeit die aktuelle Position.[E 4]
- Differential GPS
Differential GPS nutzt zusätzlich zu den Satellitendaten einen terrestrischen Referenzsender.[E 5] Wegen der Abhängigkeit von der Bedingung eines Freifeldes ist ein weiteres System zur Ortsdatenbestimmung erforderlich.[A 2]
- Nutzen
Es wird sowohl die Genauigkeit der Position erhöht, als auch die Fehleranfälligkeit (durch äußere Einflüsse) gesenkt.
Weblinks
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Literatur
Bearbeiten- T. Strang: Lokalisierungsverfahren. LR, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. in der Helmholtz-Gemeinschaft, Aachen 2008, ISBN 978-3-8322-7492-4, DNB 991512979.
- Werner Mansfeld: Satellitenortung und Navigation : Grundlagen, Wirkungsweise und Anwendung globaler Satellitennavigationssysteme. Vieweg + Teubner, Wiesbaden 2010, ISBN 978-3-8348-0611-6, DNB 1053674112.
- Yilin Zhao: Vehicle Location and Navigation Systems. Artech House, Boston 1997, ISBN 978-0-89006-861-8.
- Harvey J. Miller, Shih-Lung Shaw: Geographic Information Systems for Transportation: Principles and Applications. Oxford Press, N.Y. 2001, ISBN 0-19-512394-8.
Anmerkungen
Bearbeiten- ↑ GPS (Voller Name NAVSTAR GPS), oder ein anderes Satelliten-Navigationssystem wie GLONASS, GALILEO, BEIDOU oder QZSS
- ↑ a b Philip Bump: Republican warnings about an electro-magnetic pulse (EMP). 15. Januar 2016 (englisch).
- ↑ Begibt man sich zum Beispiel mit einem Auto in einen langen Tunnel, so entfällt das GPS-Signal zur Positionsbestimmung.
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ Friedhelm Greis: AUTONOMES FAHREN: Wer hat die besten Karten? golem, 2. September 2015, abgerufen am 17. Juli 2016.
- ↑ a b Bestmann, von Wulfen, Hecker, Kneissl, Kropp: Aviation Applications: Hybrid Navigation Techniques and Safety-of-Life Requirements. 2010, archiviert vom am 17. Juli 2016; abgerufen am 17. Juli 2016 (englisch). Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.
- ↑ Leendert Dorst: How Does Inertial Navigation Work? 27. Januar 2011, abgerufen am 16. Juli 2016 (englisch).
- ↑ Stanley K. Honey: NAV85 Papers. 2. April 1985, archiviert vom am 4. März 2016; abgerufen am 17. Juli 2016 (englisch). Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.
- ↑ Brooks Goodhue: What is DGPS or Differential GPS? 9. Mai 2011, abgerufen am 16. Juli 2016 (englisch).
