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  Eingebettete Navigationssysteme (NavSys-V)

Lecturer
Prof. Dr.-Ing. Jörn Thielecke

Details
Vorlesung
3 cred.h, benoteter certificate, ECTS studies, ECTS credits: 5
nur Fachstudium, Sprache Deutsch, Auskünfte und bei Thielecke (09131/85 25-118, joern.thielecke@fau.de). Anmelden kann man sich auch per Mail.
Time and place: Tue 14:15 - 15:45, H15; Thu 16:15 - 17:45, S1 LIKE; comments on time and place: Donnerstags 16:15 - 17:45 Uhr, 14-tägiger Wechsel von Vorlesung und Übung.

Fields of study
WPF EEI-MA-INT 1-4
WPF EEI-BA-INT 5-6
WPF IuK-MA-KN-EEI 1-4
WPF IuK-MA-REA-EEI 1-4
WPF IuK-MA-ES-EEI 1-4
WPF IuK-MA-MMS-EEI 1-4
WPF SIM-DH 7-10
WPF SIM-MA 1-4
WPF INF-MA 1-4
WPF MT-MA-MEL 1-4

Prerequisites / Organisational information
Keine formalen Voraussetzungen, geeignet für Masterstudium, grundlegende Kenntnisse erforderlich in: linearer Algebra, Physik, Signal- & Systemtheorie, Wahrscheinlichkeitstheorie.
Masterstudium (Wahlfach oder Wahlpflichtfach).

Contents
Lernziele:
1. Sie werden in die Lage versetzt, typische Navigationsverfahren hinsichtlich ihrer Funktionsweise und Einsetzbarkeit zu analysieren, zu bewerten und weiterzuentwickeln.
2. Sie lernen Navigationsgleichungen selbst aufzustellen, anzuwenden und mit unterschiedlichen Algorithmen auf dem Computer zu lösen.
3. Sie entwickeln ein Verständnis für die Herausforderungen bei der Integration unterschiedlicher Teilsysteme zu einem Navigationssystem und der Einbettung von Navigationssystemen in übergeordnete Systeme

Inhalt:
1.Überblick

  • Von der Astronavigation zur Navigation mit Mikroelektronik

  • Technologien & Anwendungen (Funk, Trägheit, Laser, etc.)

  • Messprinzipien & Positionsberechnung (Standlinien/-flächen)

  • Begriffsdefinitionen (s. US Federal Radionavigation Plan)Genauigkeit, Verfügbarkeit, Verlässlichkeit, Integrität, etc.

  • Systematische Strukturierung des Gebiets: siehe 2. bis 7.

2. Positions- und Lagebestimmung

  • Funkausbreitung und Funkortung (Beispiel WLAN)

  • Fingerabdruckverfahren

  • Lokalisierung mit Markovketten

3. Koppelnavigation (Tracking) mittels Trägheitsnavigation

  • Koordinatensysteme und ihre Einsatzgebiete

  • Mathematische Gundlagen, z.B. Quaternionen, Corioliseffekt

  • Strapdown Inertial Navigation Systems

  • Sensorprinzipien und Trägheitssensoren

  • Computergestützte Lösung der Navigationsgleichungen

  • Das Kalmanfilter und Glättung mittels Retrodiktion

4. Seiteninformationen: Kinematik und Karten (kurze Übersicht)

  • Bewegungsmodelle, Karten, Routing

5. Landmarken als lokaler Ortsbezug

  • Merkmalsbasierte Ortung z.B. mit Kamera oder UWB

  • Partikelfilter und Monte-Carlo-Integration

6. Integration von Navigationskomponenten: Sensordatenfusion

  • Fusionsarchitekturen: Beispiel GPS & Trägheitsnavigation

7. Einbettung von Navigationssystemen

  • Assisted GPS und Location Based Service

Anmerkung: Die Navigationsmethoden werden gleichermaßen anhand von Tafel- und Rechnerübungen (MATLAB) einstudiert

Recommended literature
Skriptum zur Lehrveranstaltung

ECTS information:
Title:
Integrated Navigation Systems

Credits: 5

Additional information
Keywords: Informationstechnik, Eingebettete Navigationssysteme
Expected participants: 20
www: http://www.like.eei.fau.de/lehre
Registration is required for this lecture.
Registration starts on Monday, 10.2.2014, 06:00 and lasts till Friday, 25.4.2014, 23:00 über: mein Campus.

Assigned lectures
UE: Übung Eingebettete Navigationssysteme
Lecturers: Dipl.-Ing. Lucila Patino-Studencka, Prof. Dr.-Ing. Jörn Thielecke
Time and place: single appointment on 24.4.2014, single appointment on 5.6.2014, single appointment on 12.6.2014, single appointment on 26.6.2014, single appointment on 3.7.2014, single appointment on 10.7.2014 16:00 - 18:00, P1 LIKE; comments on time and place: Donnerstags, 16:15 - 17:45 Uhr, 14-tägiger Wechsel von Vorlesung und Übung. Rechnerübungen finden im Raum P1 statt, jeweils von 16-18 Uhr am 24.04., 5.06., 12.06., 26.06., 3.07. und 10.07.
www: http://www.like.eei.fau.de/lehre/

Verwendung in folgenden UnivIS-Modulen
Startsemester SS 2014:
Eingebettete Navigationssysteme (NavSys)

Department: Chair of Information Technologies with Focus on Communication Electronics (Prof. Dr. Heuberger)
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