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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, H15; 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.

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

  • 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

  • System- und Fehlermodellierung im Zustandsraum

  • Das Kalmanfilter und Glättung mittels Retrodiktion

4. Seiteninformationen: Kinematik und Karten (kurze Übersicht)
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 oder 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 Friday, 13.2.2015, 06:00 and lasts till Sunday, 26.4.2015, 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 28.4.2015 14:15 - 15:45, P1 LIKE; single appointment on 30.4.2015 16:15 - 17:45, P1 LIKE; single appointment on 9.6.2015 14:15 - 15:45, P1 LIKE; single appointment on 11.6.2015 16:15 - 17:45, P1 LIKE; single appointment on 16.6.2015 14:15 - 15:45, P1 LIKE; single appointment on 18.6.2015 16:15 - 17:45, P1 LIKE; single appointment on 23.6.2015 14:15 - 15:45, P1 LIKE; single appointment on 25.6.2015 16:15 - 17:45, P1 LIKE; single appointment on 7.7.2015 14:15 - 15:45, P1 LIKE; single appointment on 9.7.2015 16:15 - 17:45, P1 LIKE; single appointment on 14.7.2015 14:15 - 15:45, P1 LIKE; single appointment on 16.7.2015 16:15 - 17:45, P1 LIKE; comments on time and place: Donnerstags, 16:15 - 17:45 Uhr, H15. 14-tägiger Wechsel von Vorlesung und Übung. Rechnerübungen finden im Raum P1 des Lehrstuhls statt.
www: http://www.like.eei.fau.de/lehre/

Verwendung in folgenden UnivIS-Modulen
Startsemester SS 2015:
Eingebettete Navigationssysteme (NavSys)

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