Laufende Forschungsprojekte
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Accurate prediction of GNSS antenna performance in automotive scenarios - AccurautoFür die präzise Verortung mittels Satellitennavigationssystemen (GNSS), betreiben die deutschen Behörden GNSS-Korrekturdatendienste. Diese werden für die Fahrzeugverortung allerdings noch so gut wie nicht eingesetzt. Dies ist auf große, durch die Empfangsantennen auf Fahrzeugen verursachte Fehler zurückzuführen. Für niedrigpreisige Fahrzeugantennen sind Fehler bis zu einigen Metern gemessen und starke Abhängigkeiten von Fahrzeugtyp und Installationsort gezeigt worden. Das führt zu ungelösten Herausforderungen für die Kalibrierung von GNSS-Empfangsantennen für Fahrzeuge.Leitung: Prof. Dr. SchönTeam:Jahr: 2024Förderung: BMDV - Neue Technologien für Verkehrsmittel, Niedersachsen (FKZ: 19F1189B)
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Deformation Analysis Based on Terrestrial Laser Scanner Measurements (TLS-Defo, FOR 5455, Project 5)Our research aims to enhance the Terrestrial Laser Scanning (TLS) uncertainty budget by developing strategies for deterministic observation intervals and transforming error bands into point uncertainties. We are also introducing distribution-free surface uncertainty measures to improve the precision and reliability of TLS data.Leitung: Prof. Dr.-Ing. Steffen SchönTeam:Jahr: 2024Förderung: DFG, FOR 5455
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Entwicklung eines DAB-Empfangsmoduls zur GNSS-KorrekturdatenübermittlungIn diesem Projekt wird ein DAB-zu-GNSS-Empfangsmodul entwickelt, welches GNSS-Korrekturen über DAB-Technologie empfangen und verarbeiten kann. Es wird im Vergleich zur Mobilfunkübertragung getestet. Die Evaluierung umfasst die quantitative und qualitative Untersuchung des Datenstroms und praktische Tests des Moduls in GNSS-Anwendungsszenarien. Das Projekt erfolgt in Kooperation mit der RFmondial GmbH.Leitung: Prof. Dr.-Ing. Steffen SchönTeam:Jahr: 2023Förderung: Zuwendung aus Mitteln des Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) und des Landes Niedersachsen im Förderprogramm "Innovationsförderprogramm für Forschung und Entwicklung"
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5GAPS: 5G Access to Public SpacesIn diesem Forschungsvorhaben werden die Positionierungsmöglichkeiten des neusten Mobilfunkstandards 5G NR untersucht. Durch den steigenden Kommunikationsbedarf und die flächendeckende Installation von 5G NR Netzen, können terrestrische Signalquellen eine Alternative oder Ergänzung zu GNSS Signalen bieten, wenn GNSS Signale nicht verfügbar oder durch die Umgebung eingeschränkt sind.Leitung: Prof. Dr.-Ing Steffen SchönTeam:Jahr: 2022Förderung: Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) - 45FG121_F
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Interferometrische Glasfaserverbindungen (SFB 1464, A05)Um das chronometrische Nivellement als Routinewerkzeug für die Geodäsie zu etablieren, sind Forschung und Entwicklungen für hochpräzise Frequenzübertragung in den Bereichen Interferometrische Glasfaserverbindungen (Interferometric Fibre Links, IFLs) und Globales Navigationssatellitensystem - Frequenztransfer (GNSS-FT) erforderlich. Die Entwicklung von feldtauglichen IFLs-Geräten, ultrapräziser GNSS-FT und deren Einsatz für chronometrische Nivellements sind neue Forschungs- und Entwicklungsgebiete, die viele Anwendungen von geodätischem Interesse eröffnen werden. Unser Ziel ist es, eine chronometrische Nivellement-Kampagne zwischen Insel und Festland unter Verwendung von IFL und GNSS-FT sowie der in Teilprojekt A04 entwickelten transportablen optischen Uhr zu realisieren.Leitung: Prof. Dr.-Ing. Steffen Schön, Dr. Jochen KronjägerTeam:Jahr: 2021
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Korrektur von GNSS-Mehrwegeeffekten für die zuverlässige Eigenlokalisierung von hochautomatisierten Fahrzeugen in innerstädtischen Bereichen (KOMET)Die im Fahrzeugbereich verwendete Code-Range (Codemessung) liefert aufgrund ihres hohen Messrauschens nicht die notwendige Auflösung der Ortung. Aufgrund der komplexen GNSS-Signalausbreitung (Signalabschattung, Mehrwegeeffekte) in urbanen Umgebungen ist die Bestimmung einer genauen und robusten Positionslösung eine besondere Herausforderung - z.B. bei der Ortung in engen Straßenschluchten. Das geplante Forschungsvorhaben fokussiert sich daher auf die Entwicklung und Anwendung innovativer Korrekturverfahren zur Reduktion auftretender Mehrwegeeffekte, um die trägerphasenbasierte GNSS-Ortung zu verbessern.Leitung: Prof. Dr.-Ing. Steffen Schön, Dr.-Ing. Tobias KerstenTeam:Jahr: 2020Förderung: BMWi / TÜV Rheinland Consulting GmbH
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© Ch. Skupin (Bosch)
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Bounding and propagating observation uncertainty with interval mathematic (GRK 2159)Intervals (Jaulin et al 2001) can be seen as a natural way to bound observation uncertainty in navigation systems such as GPS, IMU or optical sensors like LIDAR, since they are in principle free of any assumption about probability distributions and can thus describe adequately remaining systematic effects (Schön 2016, Schön and Kutterer 2006). In this project, we intent to experimentally investigate in more details the actual size of observation intervals.Leitung: Prof. Dr.-Ing. Steffen SchönTeam:Jahr: 2020Förderung: DFG
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FIRST: Fingerprinting, Integrity Monitoring and Receiver Signal Processing Using Miniature Atomic Clock TechnologyUm die Performance der Bestimmung von Position, Geschwindigkeit und Zeit mittels GNSS-Messungen zu verbessern, werden heute häufig Chip Scale Atomic Clocks (CSACs) genutzt, welche dem GNSS-Empfänger ein hochstabiles Frequenzsignal zur Verfügung stellen. Die Verbesserung der Navigationslösung erfolgt bisher allerdings ausschließlich algorithmisch. In diesem Vorhaben soll nun der Einfluss von der Empfängeruhr auf die Qualität der Signalverarbeitung in einem Software-Empfänger untersucht werden, indem die internen Verarbeitungsschritte an die hohe Frequenzstabilität des CSAC-Signals angepasst werden. Zusätzlich soll die Machbarkeit des Fingerprintings mit hochstabilen Atomuhren unter verschiedenen dynamischen Bedingungen untersucht und zusätzlich Integritätsmaße für den GNSS-basierten Zeittransfer entwickelt werden.Leitung: Prof. Dr.-Ing. Steffen SchönTeam:Jahr: 2020Förderung: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
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Collaborative Navigation for Smart Cities (GRK 2159)Global Navigation Satellite Systems (GNSS) is the only navigation sensor that provides absolute positioning. However, urban areas form the most challenging environment for GNSS to achieve a reliable position. Because of the reduced satellite visibility and disturbed signal propagation like diffraction and multipath, the resulting position has a reduced accuracy and availability. The overall research objective of this project is to reduce these shortcomings through collaboration. Therefore, similarity of multipath at different locations within streets will be studied.Leitung: Prof. Dr.-Ing. Steffen SchönTeam:Jahr: 2019Förderung: DFG
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QGyro: Quantum Optics Inertial Sensor ResearchIn diesem Vorhaben sollen hochgenaue Quanteninertialsensoren zur Stützung konventioneller Inertialnavigationssensoren entwickelt und getestet werden, die dann in verschiedenen weiteren Entwicklungsstufen bis zu 6 Messfreiheitsgraden ausgebaut und für eine autonome Navigation eingesetzt werden können.Leitung: Prof. Dr.-Ing. SchönTeam:Jahr: 2019Förderung: BMWi | Deutsches Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR) - 50RK1957Laufzeit: 2019 - 2022
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Entwicklung und Test einer für Quantensensoren adäquaten Berechnungsstrategie für die InertialnavigationDurch neue Messprinzipien haben Quantensensoren signifikante Verbesserungen in Stabilität und Genauigkeit bei der Erfassung von inertialen Einflüssen erzielt. Anstelle mechanischer Federsysteme in Beschleunigungsmessern oder durch einen Faserkreisel oder Ringresonator umschlossene Flächen in Lasergyroskopen sind in Quantensensoren die Skalenfaktoren an atomare Übergänge gebunden und auf Frequenzmessungen zurückzuführen. Die alternativen Messverfahren und hohen Sensitivitäten der Quantensensoren erfordern eine adäquate Auswertestrategie, die sich von der klassischen Herangehensweise der Inertialnavigation unterscheidet. Ziel der Studie ist die Entwicklung und der Test einer entsprechenden Berechnungsstrategie, die gezielt die Anwendbarkeit der einzelnen Berechnungsschritte bei der Quanteninertialnavigation überprüft, und geeignete Alternativen, beispielsweise bei der Integrationsdynamik oder geschätzten Systemparametern, vorschlägt.Leitung: Prof. Dr.-Ing. Steffen SchönTeam:Jahr: 2018Förderung: DLR
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Integrity Monitoring for Network RTK SystemsFrom the advent of the satellite positioning techniques, civil users have always been trying to find a way to have more accurate and precise coordinates of their position. Differential concepts, from early days of GPS, have been considered. Applying the RTCM format, made the transmission of corrections possible from reference stations to the users. At first stage the corrections were casted to the users from one single station, which is called single RTK (Real Time Kinematic). This method is limited in some ways; degrading by increasing distance from CORS (Continuously Operating Reference Station), needed same signals at reference and rover and remaining the reference station errors. For compensating these shortages, the Network RTK concept appeared. In NRTK the corrections are produced using a network (at least three) of reference stations. The concept of Precise Point Positioning (PPP) is currently associated with global networks. Precise orbit and clock solutions are used to enable absolute positioning of a single receiver. However, it is restricted in ambiguity resolution, in convergence time and in accuracy. Precise point positioning based on RTK networks (PPP-RTK) overcomes these limitations and gives centimeter-accuracy in a few seconds.Leitung: Prof. Dr.-Ing. Steffen SchönTeam:Jahr: 2018Förderung: DAAD
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Improved GPS data analysis for the Swarm constellationNew concepts for GPS observation data quality assessment and positioning should be developed and evaluated taking advantage of variable geometries in the Swarm constellation.Leitung: Prof. Dr.-Ing. Steffen SchönTeam:Jahr: 2015Förderung: DFG
