Labor für Navigation

Das Ziel des Labors für Navigation ist, Sensorik für die In- und Outdoornavigation in Form hybrider Sensorsysteme bereitzustellen. Hierbei geht es vor allem um die Kombination von Satellitennavigation (GPS, Galileo) mit Trägheitsnavigation (INS) und UWB (Indoor). Dies erfordert die Entwicklung und Optimierung geeigneter Algorithmen zur Sensordatenfusion.


Laborausstattung

Trägheitsnavigationssystem
Trägheitsnavigationssystem
INS


Das INS System (Ausmaße: 58x58x33 mm) kombiniert eine MEMS IMU, Magnetfeldsensoren, GPS und Barometer. Sämtliche Daten werden innerhalb einer Sensordatenfusion (loosely coupled) berücksichtigt, um so die Genauigkeit der Orientierung und Position zu steigern.


Der GPS-Receiver ist SBAS fähig, so dass Positionsgenauigkeiten von bis zu 2m CEP erreicht werden können (Spezifikation Xsens).


Über die Integration der Drehraten erhält man die Rotationen (Roll, Pitch, Yaw) um die 3 Achsen X,Y,Z.


Rohdaten (Beschleunigungen, Drehraten), berechnete Rotationswinkel und die Lage des Sensors im Raum sind in der Abbildung dargestellt.


Beschleunigungen, Drehraten, berechnete Rotationswinkel,Lage des Sensors im Raum
Beschleunigungen, Drehraten, berechnete Rotationswinkel,Lage des Sensors im Raum



GPS Code Receiver
GPS Code Receiver
Code-GPS-Receiver


Die gezeigten GPS Receiver (C/A, L1) sind alle dem Low-Cost Bereich zuzuordnen. Sie verfügen über verschiedene GPS Chipsätze, etwa den SiRFStarIII Chip, der eine höhere Sensitivität verspricht.


Diese Receiver können zum Aufbau eines redundanten Sensorsystems (Parallelredundanz) dienen mit dem Ziel, Verfügbarkeit und Genauigkeit zu verbessern (verglichen zum Einsatz eines einzigen Receivers).




2-Frequenz GNSS Receiver
2-Frequenz GNSS Receiver
2 Frequenz GNSS Receiver mit G3 Technologie


Derartige Empfänger sind im Stande sowohl GPS, GLONASS als auch die zukünftigen Galileo Signale zu empfangen und versprechen deshalb eine erhöhte Genauigkeit und Verfügbarkeit. Einsatzmöglichkeiten des Sensors sind vor allem in der Sensordatenfusion zu sehen, die zur Georeferenzierung genutzt werden kann, aber auch für Genauigkeitsuntersuchungen bzgl. der verschiedenen GNSS Systeme.




UWB (Ultra Wide Band) System


Das Navigationssystem basiert auf der Ultra Wideband Technologie und verspricht Positionsgenauigkeiten von ca. 15 cm. Positionierungen sind in Echtzeit möglich und werden über zwei verschiedene Verfahren (TDOA, AOA) realisiert. UWB ist gegenüber anderen funkbasierten Ortungssystemen robuster bzgl. Mehrwegsreflexionen. Das System kann Indoor- sowie Outdoor eingesetzt werden.




Roboter Pioneer 3DX
Roboter Pioneer 3DX
Roboter


Der Pioneer 3DX besteht aus einem Aluminiumgehäuse, einer Antriebsachse, Sonarsensoren und verschiedenen Anschlüssen. Ein serieller Anschluss ermöglicht die Verbindung zu einem Eee-Pc, der als Server dient. Dieser Server kann mithilfe eines Acces Points und WLAN über einen stationären Rechner angesprochen werden. Die verwendete Software ist die des Player/Stage Projektes.


Der Roboter soll in Zukunft als mobile Plattform zur Datenaufzeichnung verschiedener Sensoren verwendet werden.


Raum F 110 b

Laborleiterin

Prof. Dr. Carola Tiede
Raum: F 109

Tel.: 089 1265-2629
Fax: 089 1265-2698

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