Integrerad navigering
I tillägg till konsten att styrningen , integrerad navigering är den optimala kombinationen av de enskilda navigeringsmetoder . Detta innebär att modern platsbestämning och kontroll av land-, vatten- och flygfordon får både noggrannhet och tillförlitlighet.
Viktad kombination av mätdata
Om navigering - kort sagt - är kontrollen av ett fordon till den valda destinationen , kombinerar integrerad (eller hybrid ) navigering flera navigationsmetoder och väger dem efter noggrannhet och tillförlitlighet . Omvänt tillåter den optimalt beräknade ("mest troliga") positionen uttalanden om huruvida den valda data- och kontrollmodellen var bäst.
Sedan 1980-talet har navigationssystem utvecklats till automatiserade metoder för att bestämma position inom områdena sjöfart , luftfart , vägtrafik och landmätning ( geodesi ).
"Fordonet" fartyg och flygplan denna utveckling pressas på raschesten, men också spela för Geodatenerfasser, stora jordbruksmaskiner och lastbilar - fordonsflottor inblandade. Navigering av privata bilar kombinerar färre enskilda element, eftersom den digitala kartan är en viktig datakälla .
De viktigaste datakällorna
De enskilda typerna av navigering som det är vettigt att inkludera i en hybridmodell är:
- Den döda räkningen - pågående platsbestämning från kurs och hastighet. Vinden tas med i beräkningen av drift ; Dopplerradar och andra ytterligare data ökar noggrannheten.
- Den tröghetsnavigering - autonom navigering med hjälp av accelerometrar och gyroskop .
- Vid radionavigering används sändningsstationer som sänder ut radiosignaler för att bestämma positionen. Av de dussin procedurer är de viktigaste:
- Vid satellitnavigering (se även GPS och Galileo ) används signaler via satellit; deras transittider till mottagaren "skär" sin position ur världen.
- Den himmelska navigationen - platsen genom att observera himmelska kroppar (sol, stjärnor och planeter) - är för närvarande endast i rymden en viktig datakälla. Under flygning och markbunden har den tappat sin betydelse i cirka 10 år på grund av GPS. I framtiden kan det dock bidra till hybrid navigering igen när nya sensorer ersätta den ögat .
Andra metoder är också viktiga för piloter och navigatörer , men mer för deras känsla av rymd än för ren lokalisering. De inkluderar:
- den känsla av balans och muskler ,
- den visuella navigationen - Jämförelse av karta och terräng och omedvetet etablering av en "mental modell"
- den markbundna navigering - positionering nära kusten baserat på landmärken (framträdande landmärken på land och sjömärke ).
Några av dessa metoder är svåra att modellera matematiskt, även om forskning om replikering av mänskliga "inbyggda system" har pågått under lång tid.
Särskilda utvecklingar
Stuttgart Institute for Navigation, som grundades på 1960-talet av Karl Ramsayer , genomför särskilda utvecklingar . Från de tidigare ”automatiska kopplings cards”, en forskning har riktning framkommit att använda digitala filtreringsmetoder (t ex Kalman-filter ) för att bestämma typiska givarfel och sålunda mer exakta positioner . I detta sammanhang används vanligtvis termen "uppskattning". Detta kan överraska lekmannen när det gäller noggrannhet ner till några centimeter och meter. Men ordet kommer från teknisk statistik , där ingenting anses vara helt felfritt .
Se även
- Sjöfart , flyg , flyg , sjöfart
- Regressionsanalys , kollokation , optimering , Gissen
- Koordinatsystem , radioteknik , GPS , Galileo , GLONASS , Vertigo
webb-länkar
litteratur
- HC Free Life: Navigation History . F. Steiner Verlag, Wiesbaden 1978, ISBN 3-515-02370-4 .
- G. Hilscher: Flyg utan stjärnor. Siegfried Reisch - pionjär inom tröghetsnavigering . 1992, ISBN 3-907175-21-2 .
- JF Wagner: Om generalisering av integrerade navigationssystem till rumsfördelade sensorer och flexibla fordonskonstruktioner. (= VDI-förloppsrapporter. Serie 8, nr 1008). VDI Verlag, Düsseldorf 2003, ISBN 3-18-500808-1 .
- S. Winkler: För sensordatafusion för integrerade navigationssystem för obemannade mikroflygplan. Shaker Verlag , Aachen 2007, ISBN 978-3-8322-6060-6 .