Navigation

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

2. NavigationGrundlagen der Online-Positionierungin 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 -Sternennavigation • Terrestrische Navigation • -Topographische Bezugspunkte • -Karte • Künstlerische Plattkarten • Mercatorabbildung seit 1569 • -Kompaß

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 • 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 KartenDGPS • 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 KartenElektronische Karten • Anforderung • Qualitätsanforderung richtet sich nach dem Nutzen • GDF-Format als Standard für die Navigation • Kartenbezugssystem • WGS84

18. Grundlagen der Online-Positionierung in elektronischen KartenElektronische 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???