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  Eingebettete Navigationssysteme (NavSys-V)

Dozent/in
Prof. Dr.-Ing. Jörn Thielecke

Angaben
Vorlesung
3 SWS, benoteter Schein, ECTS-Studium, 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.
Zeit und Ort: Di 12:15 - 13:45, 0.154-115; Mi 12:15 - 13:45, S1 LIKE; Bemerkung zu Zeit und Ort: Mittwochs 12:15 - 13:45 Uhr, 14-tägiger Wechsel von Vorlesung und Übung.

Studienfächer / Studienrichtungen
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

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

Inhalt
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

Empfohlene Literatur
Skriptum zur Lehrveranstaltung

ECTS-Informationen:
Title:
Integrated Navigation Systems

Credits: 5

Zusätzliche Informationen
Schlagwörter: Informationstechnik, Eingebettete Navigationssysteme
Erwartete Teilnehmerzahl: 20
www: http://www.like.eei.fau.de/lehre
Für diese Lehrveranstaltung ist eine Anmeldung erforderlich.
Die Anmeldung erfolgt von Dienstag, 26.2.2013, 06:00 Uhr bis Samstag, 20.4.2013, 23:00 Uhr über: mein Campus.

Zugeordnete Lehrveranstaltungen
UE: Übung Eingebettete Navigationssysteme
Dozentinnen/Dozenten: Prof. Dr.-Ing. Jörn Thielecke, Dipl.-Ing. Tobias Deißler
Zeit und Ort: Mi, S1 LIKE; Bemerkung zu Zeit und Ort: Mittwochs, 12:15 - 13:45 Uhr, 14-tägiger Wechsel von Vorlesung und Übung.
www: http://www.like.eei.uni-erlangen.de/lehre/

Verwendung in folgenden UnivIS-Modulen
Startsemester SS 2013:
Eingebettete Navigationssysteme (NavSys)

Institution: Lehrstuhl für Informationstechnik mit dem Schwerpunkt Kommunikationselektronik (Stiftungslehrstuhl)
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