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Eingebettete Navigationssysteme (NavSys)5 ECTS (englische Bezeichnung: Integrated and Embedded Navigation Systems)
(Prüfungsordnungsmodul: M5 Medizintechnische Vertiefungsmodule (MEL))
Modulverantwortliche/r: Jörn Thielecke Lehrende:
Jörn Thielecke
Start semester: |
SS 2014 | Duration: |
1 semester | Cycle: |
jährlich (SS) |
Präsenzzeit: |
60 Std. | Eigenstudium: |
90 Std. | Language: |
Deutsch |
Lectures:
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Eingebettete Navigationssysteme
(Vorlesung, 3 SWS, Jörn Thielecke, Tue, 14:15 - 15:45, H15; Thu, 16:15 - 17:45, S1 LIKE; Donnerstags 16:15 - 17:45 Uhr, 14-tägiger Wechsel von Vorlesung und Übung.)
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Übung Eingebettete Navigationssysteme
(Übung, 1 SWS, Lucila Patino-Studencka et al., 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; 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.)
Empfohlene Voraussetzungen:
Keine formalen Voraussetzungen, geeignet für Masterstudium, grundlegende Kenntnisse erforderlich in: linearer Algebra, Physik, Signal- & System¬theorie, Wahrscheinlichkeitstheorie.
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
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)
5. Landmarken als lokaler Ortsbezug
6. Integration von Navigationskomponenten: Sensordatenfusion
7. Einbettung von Navigationssystemen
Anmerkung: Die Navigationsmethoden werden gleichermaßen anhand von Tafel- und Rechnerübungen (MATLAB) einstudiert
Lernziele und Kompetenzen:
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
Literatur:
Skriptum zur Lehrveranstaltung.
Bemerkung:
Auskünfte bei Thielecke (09131/85 25-118, joern.thielecke@fau.de)
Organisatorisches:
Masterstudium (Wahlfach oder Wahlpflichtfach).
Weitere Informationen:
Keywords: Informationstechnik, Eingebettete Navigationssysteme
www: http://www.like.eei.fau.de/lehre/
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
- Medizintechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2013 | Studienrichtung Medizinelektronik | M5 Medizintechnische Vertiefungsmodule (MEL))
Dieses Modul ist daneben auch in den Studienfächern "Berufspädagogik Technik (Master of Education)", "Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Bachelor of Science)", "Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (Master of Science)", "Informatik (Master of Science)", "Informations- und Kommunikationstechnik (Master of Science)" verwendbar. Details
Studien-/Prüfungsleistungen:
Eingebettete Navigationssysteme (Prüfungsnummer: 61001)
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: SS 2014, 1. Wdh.: WS 2014/2015, 2. Wdh.: keine Wiederholung
1. Prüfer: | Jörn Thielecke |
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