Navigation Grundlagen der

Präsentation zum Thema: "Navigation Grundlagen der"—  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
Deckblatt zum Thema

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

4 Astronomische Navigation
Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten Historie der Navigation Astronomische Navigation -Sternennavigation Terrestrische Navigation -Topographische Bezugspunkte -Karte Künstlerische Plattkarten Mercatorabbildung seit 1569 -Kompaß

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

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

7 Unterstützung durch weitere Sensoren Elektronische Karten
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 GPS Global Positioning System
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 GPS ständig mindestens 4 Satelliten beobachtbar
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 GLONASS GLObal‘nya Navigatsioannaya Sputnikovaya Sistema
Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten GPS-Positionierung GLONASS GLObal‘nya 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 Ausweg: Kombination mit weiteren Sensoren
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 Stochastisches Fehlermodell in Echtzeit zur von GPS ungestützten Fahrt
Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten Kalman-Filter Stochastisches Fehlermodell in Echtzeit zur von GPS ungestützten Fahrt

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

17 Anforderung Qualitätsanforderung richtet sich nach dem Nutzen
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 Informationsgehalt Flächenhaft Linienhaft = Kanten Punktweise = Knoten
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 Akustisch und/oder optisch
Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten Routenausgabe Akustisch und/oder optisch

20 Travelpilot von Bosch, 1989, ohne GPS
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 Galileo - Programm der EU und der ESA - Mindestens 21 Satelliten
Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten Aussichten Galileo - Programm der EU und der ESA - Mindestens 21 Satelliten - Ergänzende geostationäre Satelliten

22 Galileo Kommunikationsnetze - Programm der EU und der ESA
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 Das Ziel ist erreicht noch fragen???
Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen Karten Ziel erreicht Das Ziel ist erreicht noch fragen???