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SensornavigationSensornavigation

Seminar Zur GeoinformationSeminar Zur Geoinformation

21.01.2002

Thomas Telega

NavigationNavigation

Betreuer H.-J. FuhlbrüggeBetreuer H.-J. Fuhlbrügge

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ÜberblickÜberblick

Sensornavigation (Thomas Telega)Sensornavigation (Thomas Telega)

GPS und Inertialsysteme (Peter Heinrich)GPS und Inertialsysteme (Peter Heinrich)

GPS und Mobilfunk (Lucas Schult)GPS und Mobilfunk (Lucas Schult)

Routenplanung (Christian Nitsche)Routenplanung (Christian Nitsche)

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Wo wird Sensornavigation Wo wird Sensornavigation gebraucht?gebraucht?

• Flugzeugnavigation (Landeanflug)Flugzeugnavigation (Landeanflug)

• SchiffsnavigationSchiffsnavigation

• AutonavigationAutonavigation

• ZugnavigationZugnavigation

• FußgängernavigationFußgängernavigation

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Grundgedanke der NavigationGrundgedanke der NavigationAABB

So schnell wie möglich und treffen, d.h.:So schnell wie möglich und treffen, d.h.:

• die schnellste Strecke bzw.die schnellste Strecke bzw.

• Die kürzeste Strecke fahren undDie kürzeste Strecke fahren und

• Staus vermeidenStaus vermeiden

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NavigationssystemeNavigationssystemeWas braucht man dazu?Was braucht man dazu?

Ortungssysteme (Sender und Empfänger)Ortungssysteme (Sender und Empfänger) Digitale KarteDigitale Karte

Wofür kann man es gebrauchen?Wofür kann man es gebrauchen?• TelematikdiensteTelematikdienste

• Routenplanung Routenplanung • FlottenmanagementFlottenmanagement• Dynamische StaunavigationDynamische Staunavigation• Automatische NotrufsystemeAutomatische Notrufsysteme

• und vieles mehrund vieles mehr

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RoutenplanungRoutenplanung

Eingabe des gewünschten ZielsEingabe des gewünschten Ziels Bordcomputer ermittelt die gewünschte Bordcomputer ermittelt die gewünschte RouteRoute entscheidend ist die straßengenaue entscheidend ist die straßengenaue Ortung (Koppelortung) und die Ortung (Koppelortung) und die hinreichende Verfügbarkeit der digitalen hinreichende Verfügbarkeit der digitalen StraßenkarteStraßenkarte (Map-Matching)(Map-Matching)

77

Map-MatchingMap-Matching(Karteneinpassung)(Karteneinpassung)

Durch Map-Matching wird der Bezug zwischen der gemessenen Durch Map-Matching wird der Bezug zwischen der gemessenen Fahrzeugposition und dem Verkehrsnetz hergestellt.Fahrzeugposition und dem Verkehrsnetz hergestellt.

KarteneinpassungKarteneinpassungKarteneinpassungKarteneinpassung

Fahrzeugposition mitFahrzeugposition mitBezug zur KarteBezug zur Karte

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ModuleModule

99

Ortungssensoren im Ortungssensoren im FahrzeugnavigationssystemenFahrzeugnavigationssystemen

1010

Wie funktioniert Wie funktioniert Navigation genau?Navigation genau?

• Positionsbestimmung für die Anfangsortung über GPS

• Zeitmessung der Satellitensignale vom Satelliten zur GPS-Antenne

• Benötigt werden min. 4 Satelliten

Positionierung ca. 10mPositionierung ca. 10m

1111

Genauere PositionierungGenauere Positionierung Zusätzliche Sensoren:Zusätzliche Sensoren:

Tachosignal (Wegsignal) oderTachosignal (Wegsignal) oder Spezieller GeschwindigkeitssensorSpezieller Geschwindigkeitssensor Drehwinkelsensor (Gyroskop) (Richtungserfassung)Drehwinkelsensor (Gyroskop) (Richtungserfassung)

KoppelortungKoppelortung

ausgehend von der Ausgangsposition, ermittelt ständig die aktuelle ausgehend von der Ausgangsposition, ermittelt ständig die aktuelle

Fahrzeugposition anhand der zurückgelegten Wegstrecke und Fahrzeugposition anhand der zurückgelegten Wegstrecke und aller Richtungsänderungen bis zur einer Genauigkeit von 3m.aller Richtungsänderungen bis zur einer Genauigkeit von 3m.

Map – MatchingMap – Matching gibt die zusammengeführten Daten aus.gibt die zusammengeführten Daten aus.

1212

Zusammenfassende DarstellungZusammenfassende Darstellung

1313

VerkehrsüberwachungVerkehrsüberwachung

SES – Sensoren SES – Sensoren (innovative Stationäre (innovative Stationäre Erfassungs-System)Erfassungs-System)

Komplexes system von Komplexes system von Solarbetriebenen Solarbetriebenen SensorenSensoren

4000 Sensoren 4000 Sensoren Mittlerer Abstand der Mittlerer Abstand der

Sensoren von ca. 4kmSensoren von ca. 4km

Technische mittel der NavigationTechnische mittel der Navigation

1414

SES - SensorenSES - Sensoren• Messen mittlere Geschwindigkeit

• Datenübertragung erfolgt über das Mobilfunknetz

• Messdatenabsendung nur wenn eine Verkehrsveränderung stattgefunden hat

verlässliches Bild verlässliches Bild der Verkehrslageder Verkehrslage

1515

FCD - VerfahrenFCD - Verfahren

FCD – Floating Car DataFCD – Floating Car Data Ausstattung mit Telematik Ausstattung mit Telematik

EngerätenEngeräten

Fahrzeuge zur mobilen Fahrzeuge zur mobilen SensorenSensoren

Übertragung durch Übertragung durch MobilfunkMobilfunk

1616

FCD – VerfahrenFCD – Verfahren

Vorteile des FCD - Verfahrens:Vorteile des FCD - Verfahrens:Ein Endgerät zum senden und empfangenEin Endgerät zum senden und empfangenKeine zusätzlichen ÜbertragungskostenKeine zusätzlichen ÜbertragungskostenGrößtmögliche AuswertungspräzisionGrößtmögliche AuswertungspräzisionAutomatisches Meldesystem Automatisches Meldesystem

Besonderes genaues und Besonderes genaues und hochaktuelles Mobilitäts-Bildhochaktuelles Mobilitäts-Bild

1717

Erfassung von Verkehrsdaten durch die Sensoren

Sensor

Messung der durchschnittlichen Geschwindigkeit und Verkehrsdichte

Sensor

Messung der durchschnittlichen Geschwindigkeit und Verkehrsdichte

SensordatenSensordaten

GSM - Mobilfunknetze (Global Standard for Mobile Communications)GSM - Mobilfunknetze (Global Standard for Mobile Communications)

DDG - VerarbeitungssystemDDG - Verarbeitungssystem

DDG - VerkehrdatenDDG - Verkehrdaten

DDGDDG

1818

DDG - Lieferant von VerkehrsdatenDDG - Lieferant von VerkehrsdatenSensoren, FCD, Landesmeldestellen, etc.Sensoren, FCD, Landesmeldestellen, etc.

DDG - VerarbeitungssystemDDG - Verarbeitungssystem

DDG - VerkehrsdatenDDG - Verkehrsdaten

DienstanbieterDienstanbieter DienstanbieterDienstanbieter

Verkehrstelematische DiensteVerkehrstelematische Dienste Verkehrstelematische DiensteVerkehrstelematische Dienste

GSM – Mobilfunknetze (Global Standard for Mobile Communication)GSM – Mobilfunknetze (Global Standard for Mobile Communication)

FahrzeugFahrzeug FahrzeugFahrzeug

1919

Verkehrsdaten durch Floating Car DataVerkehrsdaten durch Floating Car Data

GPSGPS

Fahrzeug

Messung der Richtung unddurchschnittlichen Geschwindigkeit

Fahrzeug

Messung der Richtung unddurchschnittlichen Geschwindigkeit

Floating Car DataFloating Car Data

GSM – Mobilfunknetze (Global Standard for Mobile Communications)GSM – Mobilfunknetze (Global Standard for Mobile Communications)

Anonymisierungs - BoxAnonymisierungs - Box

DDG - VerarbeitungssystemDDG - Verarbeitungssystem

DDG - VerkehrsdatenDDG - Verkehrsdaten

2020

Datenauswertung im Datenauswertung im ComputermodellComputermodell

Daten im RechenzentrumDaten im RechenzentrumVerkehrsdatenverarbeitungssystemVerkehrsdatenverarbeitungssystem

Wo verändert sich sie ReisezeitWo verändert sich sie ReisezeitWo bahn sich ein Stau an oder Wo bahn sich ein Stau an oder Löst sich gerade aufLöst sich gerade auf

Zugriff der DienstanbieterZugriff der Dienstanbieter

2121

DienstanbieterDienstanbieter

Passo (Mannesmann-Tochtergesellschaft)Passo (Mannesmann-Tochtergesellschaft)Angebote rund ums VerkehrstelematikAngebote rund ums Verkehrstelematik

TegaronTegaron

bietet Mobilitätsdienste an, wie: bietet Mobilitätsdienste an, wie: Dynamische StaunavigationDynamische StaunavigationRouten – EmpfehlungenRouten – EmpfehlungenAutomatischen NotrufsystemAutomatischen Notrufsystem

2222

Informationsübermittlung der Informationsübermittlung der DienstanbieterDienstanbieter

GPS zur satellitengestützten GPS zur satellitengestützten PositionierungPositionierung

GSM (Global Standard for Mobile GSM (Global Standard for Mobile Communication) für Digitale Communication) für Digitale MobilkommunikationMobilkommunikation

WAP (Wireless Application Protocol)WAP (Wireless Application Protocol)GATS (Global Automotive Telematic GATS (Global Automotive Telematic

Standard)Standard)

2323

NavigationsgeräteNavigationsgeräte

RadionavigationsgeräteRadionavigationsgeräte

Bildschirmnavigationsge-Bildschirmnavigationsge-räteräte

2424

2525

DankeDankeDankeDanke