Fahrzeugnavigation

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Fahrzeugnavigation : Navigationsgeräte haben gemeinsam mit den Flugüberwachungsgeräten die Aufgabe, Lage und Bewegung eines Luftfahrzeugs zu erfassen und der Besatzung in geeigneter Form anzuzeigen. Sie dienen der Flugnavigation. Zu den Navigationsgeräten gehören: Kurskreisel (engl. Horizontal Situation Indicator) Kompassanlagen Borduhren Global Navigation Satellite System (GNSS), zu deutsch etwa weltweites Navigationssatellitensystem, ist die Bezeichnung für ein System zur Positionsbestimmung und Navigation auf der Erde und in der Luft durch den Empfang von Satellitensignalen und Signalen von Pseudoliten. Zunächst hieß es Global Positioning System (GPS), heute ist mit GPS speziell das US-amerikanische System gemeint. GNSS-Satelliten teilen über Funk ihre genaue Position und Uhrzeit mit. Zur Positionsbestimmung muss der Beobachter die Signale von mindestens vier unabhängigen Satelliten gleichzeitig empfangen. Durch Bestimmung der Laufzeit und Triangulierung leitet er daraus seine eigene Position ab. Stationäre Empfangsstationen verbessern die Positionsgenauigkeit, indem sie Korrektursignale (DGPS) an die Nutzer übermitteln. Satellitengestütze Zusatzsysteme, engl. Satellite-Based Augmentation Systems (SBAS), sind das europäische EGNOS, das US-amerikanische WAAS, das japanische MSAS und das indische GAGAN, die die Korrektursignale über geostationäre Satelliten abstrahlen. Das chinesische System Compass befindet sich noch im Aufbau. Eine Methode zur Positionsbestimmung ist die Triangulation. Vom eigenen Standort aus misst man den Winkel, unter dem zwei bekannte Objekte erscheinen. Dann befindet man sich irgendwo auf dem Kreis, der durch die Rotation des Scheitelpunkts um die Verbindungslinie zwischen den beiden Objekten aufgespannt wird. Meist steht man auf der Erde, weshalb zwei Bezugspunkte ausreichen. Um die eigene Höhe über der Erdoberfläche zu bestimmen, ist ein weiteres Referenzobjekt notwendig. Bei der Standortbestimmung über Satelliten misst man keine Winkel, sondern Entfernungen. Kennt man den Abstand zu drei Satelliten bekannter Position, ist der eigene Standort nach Position und Höhe eindeutig festgelegt. Der Satellitenstandort ändert sich ständig und mit ihm die Entfernung des Satelliten zur Erde. Diese Parameter lassen sich deshalb vom Beobachter nicht direkt bestimmen. Dafür kennt der Satellit seine momentane Position, die die Bodenstation regelmäßig abgleicht. Die Entfernung vom Satelliten zum Beobachter erschließt sich aus der Signallaufzeit. Der Satellit strahlt fortwährend seine Positionsdaten und ein Zeitsignal aus. Durch den Vergleich mit einer eigenen Uhr weiß der Beobachter, wie lange das Signal bis zu ihm gebraucht hat. Für eine Genauigkeit von 3 Meter muss die Zeitunsicherheit kleiner als 10 Nanosekunden sein. Anstatt den Empfänger mit einer hochgenauen Atomuhr auszustatten, leitet man die Zeit aus den Zeitsignalen der Satelliten ab. Deshalb benötigt man zur Positionsbestimmung nicht nur drei, sondern vier Satelliten, um die vier Unbekannten geographische Länge, geographische Breite, Höhe über der Erde und Zeit abzuschätzen (Rechenbeispiel siehe GPS-Grundgleichungen Die militärischen Systeme GPS der USA und das russische GLONASS nennt man Systeme der ersten Generation. Nach der Aufrüstung mit neuen Satelliten steht GPS der zweiten Generation voraussichtlich bis 2012 zur Verfügung. Es wird vergleichbar sein mit Galileo, das ebenfalls zur zweiten Generation gezählt wird. Im ESA-Sprachgebrauch steht GNSS-1 für SBAS-Systeme, GNSS-2 für Galileo und Systeme der zweiten Generation. Gemeinsam mit den rasanten Entwicklungen auf dem GPS-Sektor hat sich auch das Gebiet der Fahrzeugnavigation : Fahrzeugnavigation in den letzten Jahren rasch weiterentwickelt. Um das Hauptproblem bei der GPS-Navigation in urbanen Gebieten, die starke Einschränkung der Systemverfügbarkeit wegen häufiger Signalabschattungen durch Gebäude, zu kompensieren, kombinieren die handelsüblichen Fahrzeugnavigationssysteme Fahrzeugnavigation : GPS mit anderen fix im Fahrzeug montierten Sensoren, vorwiegend solchen zur Messung von Fahrzeugnavigation : Weglängen und Richtungen bzw. Richtungsänderungen. Es gibt jedoch auch Bestrebungen, GPS-Navigation durch fahrzeugunabhängige Sensoren und spezielle mathematische Verfahren zu unterstützen und so Fahrzeugnavigation : transportable, billigere und flexiblere Fahrzeugnavigationssysteme zu entwickeln. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde der Prototyp eines solchen Systems auf der Basis von GPS-Pseudostreckenmessungen mit Fahrzeugnavigation : Unterstützung durch barometrisch bestimmte Höhen und Map-Matching Algorithmen, speziell für den urbanen Raum entwickelt. Das Herzstück des Systems bildet die eigens programmierte Auswertesoftware Das Fahrzeugnavigation : Programm ist im Prinzip online-fähig und verarbeitet neben den GPS-Pseudostrecken und der barometrischen Höhe auch Richtungsinformationen, die aus einer digitalen Karte mit Hilfe eines eigens entwickelten Map-Matching-Algorithmus abgeleitet werden. Anbieter von Karteninformationen für Fahrzeug- Fahrzeugnavigation : Navigationssysteme Die neuen Daten entsprechen den aus der klassischen Kartografie bekannten Polygonen, die Punkte gleicher Höhe über Normalnull (NN) beschreiben. So können Autofahrer, Fahrzeugnavigation : die beispielsweise in das Courchevel-Skigebiet in den Französischen Alpen reisen, Höhenveränderungen und geografische Besonderheiten auf dem Display verfolgen. Komplette Fahrzeugnavigationslösung in einer Packung einschließlich Kfz-Halterung Intelligente, einfache Fahrzeugnavigation : Navigation von Haustür zu Haustür: Auspacken, einschalten und schon kann’s losgehen Deutliche, gesprochene Routenanweisungen in Ihrer Sprache mit hoher Qualität Klare 3D- oder Fahrzeugnavigation : 2D-Ansicht mit Tag und Nachvarianten - sogar bei direkter Sonneneinstrahlung Langlebige wiederaufladbare Batterien und Betrieb auch über den Zigarettenanzünder Neueste Karten mit Fahrzeugnavigation : Tausenden von Sehenswürdigkeiten Äußerst empfindlicher, integrierter Satellitenempfänger Einfache Touchscreen-Bedienung Einzigartiges unterstütztes Fahrzeugnavigation : Satellitennavigationssystem: Ununterbrochene Navigation - selbst in Tunneln bleibt der Empfang gewährleistet. Modernes und attraktives Design Tragbar - einfach angebracht und in Sekunden-schnelle Fahrzeugnavigation : wieder entfernt. Weltneuheit erstmals wirklich mobile, tragbare Navigationssysteme mit automatischer Routenberechnung, Zielführung, und teilweise auch mit Sprachausgabe. Dadurch wechseln Sie Ihr \"Navi\" blitzschnell vom Alltagsauto ins Fahrzeugnavigation : Freizeitmobil, oder auf Motorrad. Es lassen sich auch beliebige Ziele und Routen bereits am PC planen und bequem auf die Geräte übertragen. Damit können beispielsweise auch Fahrtziele in mehrere Geräte übertragen werden. Eine besonders nützliche Fahrzeugnavigation : Funktion für den Außendienst oder Servicefahrzeuge, die so ihre Ziele mit wenigen Tastendrucken abrufen können. Durch die verdeckte Integration von Ortungstechnik und Sensorik in PKW\'s und Transportfahrzeugen können unbefugte Handlungen und Gefahrensituationen aus der Ferne erkannt und Fahrzeugnavigation : sicherheitsrelevante Sofortmaßnahmen eingeleitet werden. ausgerüstete Fahrzeug abgestellt, erfolgt sofort eine Aktivierung des Diebstahl- sicherungssystems. Jede unbefugte Benutzung des Fahrzeugs wird erkannt und sofort an das Online Service Center Notrufknopf ausgestattet werden, der in einer Gefahrensituation (Überfall, Fahrzeugnavigation : Unfall, Autopanne, etc.) lediglich betätigt werden muss, oder mit einer bereits integrierte Alarmanlage gekoppelt werden. Die Informationen von Messsensoren und Zuständen werden erfasst und übertragen, Fahrzeugnavigation : sowie durch den Anwender ausgelöste Steuerbefehle empfangen und definierte Prozesse ausgelöst. Automatische Unfallmeldung Routenüberwachung, Zonen-Überwachung Fahrzeugnavigation : Geschwindigkeitsüberwachung Sonder- und Fernwirkmöglichkeiten Übermittlung der Anzahl an Insassen. Das Gerät ist von uns eingestellt, geladen und geprüft, das aktuelle Update installiert. Aktiv geladen ist die Karte Deutschland. Schweiz, Österreich, Westeuropa auf CD weitere Karten: Großbritannien, Frankreich, Spanien/Portugal/Andorra, Skandinavien, Fahrzeugnavigation : Belgien/Niederland/Luxemburg das Gerät eine Woche lang bei meinen Fahrten durch Deutschland genutzt. Mit seiner Funktionalität war mir das Gerät ein sehr guter Ratgeber welche Route ich wähle und wann ich wohin Fahrzeugnavigation : abzubiegen habe. Gerade auch auf der Autobahn half mir das Gerät, daß ich gut und zum richtigen Zeitpunkt über meine notwendige Aktion informiert wurde. So konnte ich mich bestens weiter auf den Verkehr Fahrzeugnavigation : konzentrieren. In Situationen, wo mir subjektiv gesehen, der vorgeschlagene Weg als ungünstig erschien, ermittelte mir das Gerät, nach dem Ignorieren des Vorschlages, innerhalb weniger Sekunden einen neuen Weg. Das ohne irgendwelche Bedienung. Die Bild- und Sprachhinweise währen der Fahrt waren für mich immer deutlich und Fahrzeugnavigation : einfach verständlich. Bemerkenswert ist die einfache Handhabung und die Genauigkeit wie das Gerätes den Fahrer sozusagen an die richtige Haustür navigiert. Auch die weiteren Funktionen des Gerätes zur Gestaltung Fahrzeugnavigation : der Route sind sehr praktisch und einfach zu bedienen. Die kompakte Bauweise kommt der einfachen Handhabung sehr entgegen. Beim Fachsimpeln zwischen den LKW-Fahrern wurde das Gerät als sehr gut beurteilt. Ich kann jedem das Gerät mit gutem Gewissen empfehlen. Zusatzteile: Zusatzantennenset, Docking-Set, zusätzliche Gehäuseabdeckung. sehr gute Bedienbarkeit, Touchscreen mit großen Symbolen, Übersichtlichkeit sehr gute Darstellung Fahrzeugnavigation : mit Superinfos zur Karte, verständliche Sprache, Anzeige der Strassennamen sehr gute Mobilität, einfacher Wechsel zwischen den Fahrzeugen. Für die Navigation und in letzter Zeit besonders für die Fahrzeugnavigation werden zunehmend die Möglichkeiten des GPS (global positioning system) genutzt bzw. Fahrzeugnavigation : dessen Nutzung vorgesehen. Für die Realisierung der Navigation wird das GPS mit anderen Systemen (INS - inertial navigation system) und Sensoren gekoppelt, deren Auswand maßgeblich Fahrzeugnavigation : den Preis des Gesamtsystems bestimmt. Ein Algorithmus, welcher die verschiedenen Informationen letztendlich zu dem gewünschten Ergebnis (Position) verknüpft, beeinflußt maßgeblich die Effektivität des Systems. Durch einen neuen bundesweiten DGPS - Dienst (Differential - GPS) steht nun - Fahrzeugnavigation : vorläufig noch im Testbetrieb - eine neue Komponente zur Verbesserung der Genauigkeit und dem damit verbundenen Aufwand- / Nutzenverhätnis zur Verfügung. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Nutzung des neuen DGPS - Dienstes in der Praxis. Mit den dabei erhaltenen Daten Fahrzeugnavigation : und einer selbst erstellten Vektorkarte, wird eine neue map matching- Methode entwickelt, um die erhaltenen GPS/DGPS - Werte zu verbessern. Durch eine Simulation wird dieses Verfahren bestätigt. Zunächst werden die mathematischen Grundlagen zum GPS dargelegt. Die Fahrzeugnavigation : Schwierigkeiten bei der Navigation, speziell bei der Fahrzeugnavigation werden aufgezeigt. Die Gewinnung der DGPS - Daten und deren Auswertung wird gezeigt. Nach der Generierung einer Vektorkarte wird ein DGPS - Korrekturfilter entwickelt und mit den gemessenen DGPS - Daten validiert. Fahrzeugnavigation : Im Gegensatz zur allgemeinen map matching- Methode projiziert die hier entwickelte Filtermethode nicht einfach die GPS-Position auf die Straße. Ein Filtermodell zusammen mit einem KALMAN-Filter wird verwendet, um nicht nur den GPS-Postionsfehler vertikal zur Straße, sondern auch den Fahrzeugnavigation : GPS-Fehler tangential zur Straße zu verkleinern. Die Fahrzeugnavigation und -führung wird eine bedeutende Rolle in den kommenden Jahren einnehmen. GPS und DPGS stellt für die zivile Fahrzeugnavigation ein außerordentlich leistungsfähiges Navigationssystem zur Verfügung. Für die Fahrzeugnavigation : praktische Anwendung bei der Fahrzeugnavigation reicht die Genauigkeit von GPS sowie auch DGPS nicht aus. Besonders bei Störungen, wie mulitpath (Mehrwegausbreitung), müssen beide Verfahren durch ein INS und weitere Sensoren ergänzt werden, was aber den Gesamtpreis solcher Systeme Fahrzeugnavigation : deutlich erhöht. Durch die Einbindung und Auswertung zusätzlicher Algorithmen und Informationen kann ebenfalls eine Navigationsverbesserung erreicht werden. Das in dieser Arbeit neu entwickelte DGPS-Korrekturfilter ermöglicht eine Verbesserung der Positionsbestimmung unter Verwendung Fahrzeugnavigation : von DGPS, Straßenvektorkarten und der Fahrtrichtungsänderungen. Eine Simulation mit realen Daten hat dies bestätigt. Die Effektivität des entwickelten Filters ist durch zusätzliche Informationen und die Erhöhung seiner Komplexität weiter steigerbar. Die Abläufe im KALMAN-Filter sind mit Fahrzeugnavigation : dem erstellten Simulationsprogramm gut ersichtlich und kontrollierbar. Der vorgestellte Algorithmus ist hervorragend für die Simulation mittels realer Werte (DGPS, Vektorkarte) am Computer geeignet und zeitunkritisch. führender Anbieter von Navigationssystemen, arbeitet erfolgreich mit allen Fahrzeugnavigation : namhaften Automobilherstellern daran, die Orientierung in Zukunft noch einfacher zu machen. Dabei wird die Navigation künftig in eine modulare, javabasierte Softwarestruktur eingebunden. Diese \"Top Level Architecture\" (TLA) definiert Schnittstellen und Protokolle so offen, dass zusätzliche Fahrzeugnavigation : Funktionen oder Geräte jederzeit integriert werden können. Für den Automobilhersteller verringert sich der Aufwand erheblich, wenn er seinen Kunden nach dem Serienanlauf neue Soft- oder Hardware anbieten will. Die kurzen Entwicklungszyklen im Bereich der Kommunikations- und Fahrzeugnavigation : Informationstechnik werden durch die modulare TLA-Struktur von den vergleichsweise langen Produktlebenszyklen im Automobilbau entkoppelt. Eine mögliche Anwendung für die TLA ist die \"Vision 3D-Navigation\", die Siemens VDO auf der IAA vorstellt. Dreidimensionale Navigation ermöglicht bei Fahrzeugnavigation : Überlandfahrten die Ansicht der vor dem Fahrzeug liegenden Strecke aus der Vogelperspektive. In der Stadt erzeugt das System ein detailgetreues Abbild der Wirklichkeit: Der Autofahrer sieht in perspektivisch korrekter Darstellung die Straße sowie als zusätzliche Orientierungshilfe Modelle aller Fahrzeugnavigation : Gebäude. Sehenswürdigkeiten werden sogar fotorealistisch dargestellt. Navigationshinweise werden so präzise, wie sie auch von ortskundigen Beifahrern gegeben würden: \"Hinter der Kirche links abbiegen\", könnte eine Anweisung lauten. Für die Fahrer von Gespannen oder schweren Fahrzeugnavigation : Nutzfahrzeugen bietet die 3D-Navigation weiteren Nutzen: So ist es möglich, starke Gefälle gezielt zu umfahren. Wenn die Höheninformationen bekannt sind, kann die Routenwahl auch hinsichtlich des zu erwartenden Kraftstoffverbrauches optimiert werden. Die Grundlagen für die technische Fahrzeugnavigation : Umsetzung der 3D-Navigation hat Siemens VDO bereits erarbeitet. Relativ einfach ist die Vogelperspektive zu realisieren, solange ein großer Maßstab eingestellt wird - wenn zum Beispiel ein Zentimeter auf dem Bildschirm fünf Kilometern entspricht. Hierzu wird das vorliegende Kartenbild um einen Fahrzeugnavigation : gewissen Winkel nach hinten gekippt und die vorliegenden Höhenangaben hineingerechnet. Wesentlich komplexer ist die Aufgabe, dreidimensionale Städtedaten anzuzeigen. Hier kann teilweise auf die von Mobilfunkanbietern erarbeiteten 3D-Städtedaten zurückgegriffen werden. Sie entstehen, Fahrzeugnavigation : weil für die Simulation der optimalen Antennenverteilung kubische Städtemodelle benötigt werden. Bis zum Jahr 2004 werden die 200 größten deutschen Städte erfasst sein. Eine realistische Fahrzeugnavigation : Darstellung von Sehenswürdigkeiten erfolgt per Fototextur.

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