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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 12:15 - 13:45, 0.154-115; Wed 12:15 - 13:45, S1 LIKE; comments on time and place: Mittwochs 12:15 - 13:45 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

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 Tuesday, 26.2.2013, 06:00 and lasts till Saturday, 20.4.2013, 23:00 über: mein Campus.

Assigned lectures
UE: Übung Eingebettete Navigationssysteme
Lecturers: Prof. Dr.-Ing. Jörn Thielecke, Dipl.-Ing. Tobias Deißler
Time and place: Wed, S1 LIKE; comments on time and place: 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)

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