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Navigation Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten Vorgetragen von Jens Wirsch am 12. Januar 2001.

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Präsentation zum Thema: "Navigation Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten Vorgetragen von Jens Wirsch am 12. Januar 2001."—  Präsentation transkript:

1 Navigation Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten Vorgetragen von Jens Wirsch am 12. Januar 2001

2 Navigation Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten

3 Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten Leitfaden Historische Entwicklung Navigation heute GPS Elektronische Karten Beispiele

4 Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten Historie der Navigation Astronomische Navigation Terrestrische Navigation -Topographische Bezugspunkte -Karte -Künstlerische Plattkarten -Mercatorabbildung seit Kompaß -Sternennavigation

5 Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten Historie der Navigation Funknavigation – Hyperbelverfahren terrestrische Sender System LORAN – Dopplerverfahren Satellitensender Frequenzverschiebung System TRANSIT

6 Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten Historie der Navigation Satellitennavigation Kommunikations- netze

7 Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten Navigation heute GPS-Positionierung DGPS Unterstützung durch weitere Sensoren Elektronische Karten Ausgabe der Route an den Nutzer

8 Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten GPS-Positionierung GPS –Global Positioning System –6 Umlaufbahnen mit je 4 Satelliten in 20000km Höhe mit 55 Grad Neigungswinkel zum Äquator

9 Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten GPS-Positionierung GPS –ständig mindestens 4 Satelliten beobachtbar –seit 1. Mai 2000 ohne SA- Verfälschung –liefert Position, leitet Fahrtrichtung und Geschwindigkeit ab

10 Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten GPS-Positionierung GLONASS –GLObalnya Navigatsioannaya Sputnikovaya Sistema –3 Umlaufbahnen mit je 8 Satelliten in 20000km Höhe mit 64,8 Neigungswinkel zum Äquator

11 Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten DGPS Differentielles Global Positioning System –Erfassung von Fehlereinflüssen –Korrekturdaten auf einer Referenzstation durch Soll / Ist-Vergleich –Übertragung im RTCM Format in Echtzeit –Betrieben von LVA, Netzbetreibern, Herstellerfirmen Präzises DGPS

12 Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten GPS-Positionierung Vorteil –Absolute Positionierung Nachteil –ununterbrochenes Signal zu mindestens 4 Satelliten notwendig –Abschattung führt zu Signalunterbrechung schon durch kleine Hindernisse Ausweg: Kombination mit weiteren Sensoren

13 Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten Sensoren Odometer –Drehgeber und Wegaufnehmer –Zufällige Fehler: Kontakt Rad - Boden –Systematische Fehler: exakter Radumfang Gyrometer –Orientierungsgeber –Mechanisch: stabile Lage einer Kreiselachse –Elektrooptisch: Sagnac-Effekt, Interferenzmuster aus verändertem Lichtweg Faserkreisel Laserkreisel

14 Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten Kalman-Filter Stochastisches Fehlermodell in Echtzeit zur von GPS ungestützten Fahrt

15 Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten Elektronische Karten Bedeutung in der Navigation –Darstellung der Position –Darstellung der Zieladresse –Auffinden der möglichen Wege Weitere Anwendungen –Flottenmanagement –GIS-Anwendungen –Ertragskarten der Landwirtschaft –Umweltschutz-- Wasserwirtschaft –Sicherheitsdienste (Polizei, Feuerwehr, Rettungsdienste)

16 Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten Elektronische Karten Entstehung –Digitalisierung großmaßstäbiger Karten –Maßstab: 1:25000 auf dem Land 1:5000 – 1:10000 in der Stadt –Umwandlung in Vektordaten erforderlich –Belegung mit Knoten und Kanten Aktualisierung –jährlich

17 Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten Elektronische Karten Anforderung –Qualitätsanforderung richtet sich nach dem Nutzen –GDF-Format als Standard für die Navigation –Kartenbezugssystem WGS84

18 Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten Elektronische Karten Informationsgehalt –Flächenhaft Siedlung, Industrie, Wald –Linienhaft = Kanten Straßenabschnitte Eisenbahnen Politische Grenzen –Punktweise = Knoten Abzweige, Kreuzungen Brücken, Tunnel Tankstelle, Parkplatz, Werkstatt, Bahnhof

19 Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten Routenausgabe Akustisch und/oder optisch

20 Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten Beispiele Travelpilot von Bosch, 1989, ohne GPS System von Toyota, 1991 als erstes mit GPS Travelpilot von Blaupunkt Carnavigation von Kenwood Car Navigator von Navigon, Notebook Scout von Tegaron, Handy und Organizer

21 Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten Aussichten Galileo - Programm der EU und der ESA - Mindestens 21 Satelliten - Ergänzende geostationäre Satelliten

22 Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten Aussichten Galileo - Programm der EU und der ESA - Mindestens 21 Satelliten - Ergänzende geostationäre Satelliten - Kompatibel mit GPS - Start im Jahr 2005, bis 2008 ausgebaut - Basisservice kostenlos Kommunikationsnetze

23 Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten Ziel erreicht Das Ziel ist erreicht noch fragen???


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