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Integrierte Navigationssysteme (NavSys)5 ECTS (englische Bezeichnung: Integrated and Embedded Navigation Systems)
Modulverantwortliche/r: Jörn Thielecke Lehrende:
Jörn Thielecke
Startsemester: |
SS 2017 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (SS) |
Präsenzzeit: |
60 Std. | Eigenstudium: |
90 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
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Integrierte Navigationssysteme
(Vorlesung, 3 SWS, Jörn Thielecke, Di, 16:15 - 17:45, 0.151-115, P1 LIKE; Mi, 18:00 - 19:30, A 2.16, P1 LIKE; Mittwochs, 14-tägiger Wechsel von Vorlesung und Übung. Rechnerübungen finden im Praktikumsraum P1 LIKE des Lehrstuhls statt.)
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Übung Integrierte Navigationssysteme
(Übung, 1 SWS, Lucila Patino-Studencki et al., Mittwochs, 14-tägiger Wechsel von Vorlesung und Übung. Rechnerübungen finden im Raum P1 des Lehrstuhls statt.)
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
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
System- und Fehlermodellierung im Zustandsraum
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:
Schlüsselwörter: Informationstechnik, Eingebettete Navigationssysteme
www: http://www.like.tf.fau.de
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Informatik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | TechFak | Informatik (Master of Science) | Wahlpflichtbereich | Säule der anwendungsorientierten Vertiefungsrichtungen | Vertiefungsmodul Elektronik und Informationstechnik)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Integrierte Navigationssyteme (Prüfungsnummer: 61011)
(englischer Titel: Integrated and Embedded Navigation Systems)
- Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet, 5 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- weitere Erläuterungen:
Bei bestandener Prüfung wird die Note um eine Teilnotenstufe (z.B. von 2,0 auf 1,7) verbessert, wenn Sie mindestens 75% der Hausaufgaben bzw. Rechnerübungen erfolgreich absolviert haben. Eine Note besser als 1,0 wird nicht vergeben.
- Erstablegung: SS 2017, 1. Wdh.: WS 2017/2018
1. Prüfer: | Jörn Thielecke |
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