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  Integrierte Navigationssysteme (NavSys-V)

Lecturer
Prof. Dr.-Ing. Jörn Thielecke

Details
Vorlesung
Online
3 cred.h, benoteter certificate, ECTS studies, ECTS credits: 5
nur Fachstudium, Sprache Deutsch
Zeit: Mon, Wed 14:15 - 15:45, Live-Stream

Fields of study
WPF ME-MA-MG1 1-3
WPF EEI-MA-INT 1-4
WPF EEI-BA-INT 5-6
WPF EEI-BA-AUT 5-6
WPF EEI-MA-AUT 1-4
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 ICT-MA-ES 1-4
WPF ICT-MA-MPS 1-4
WPF INF-MA 1-4
WPF MT-MA-MEL 1-4
WPF BPT-MA-E 1-3
WPF ME-BA-MG1 3-6

Prerequisites / Organisational information
Keine formalen Voraussetzungen, geeignet für Masterstudium, grundlegende Kenntnisse erforderlich in: linearer Algebra, Physik, Signal- & Systemtheorie, Wahrscheinlichkeitstheorie.
Online-Angebot

  • Vorlesungs- und Übungsaufzeichnung wird auf StudOn für angemeldete Teilnehmer bereitgestellt (Zugang beschränkt auf Kursteilnehmer!)

  • Weiteres StudOn-Angebot vorhanden

StudOn https://www.studon.fau.de/crs1518795.html

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: 80
www: http://www.like.tf.fau.de
Registration is required for this lecture.
Registration starts on Monday, 1.3.2021, 06:00 and lasts till Friday, 30.4.2021, 23:00 über: mein Campus.

Assigned lectures
UE ([online]):Übung Integrierte Navigationssysteme
Lecturer: Prof. Dr.-Ing. Jörn Thielecke
Zeit: Wed 14:15 - 15:45
www: http://www.like.tf.fau.de

Verwendung in folgenden UnivIS-Modulen
Startsemester SS 2021:
Integrierte Navigationssysteme (NavSys)

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