GNSS und Inertialnavigation
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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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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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Antennenkalibrierung
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Gewinn eines grundlegenden Verständnisses der Mehrwege - Antennen - Empfänger - Interaktionen zur Standardisierung der Kalibrierung von Codephasenvariationen von GNSS-EmpfangsantennenEine der herausforderndsten offenen Forschungsfragen bei der Positionierung mit Globalen Satelliten Navigationssystems (GNSS) ist die genaue Charakterisierung der für die Messungen verwendeten Hardware. Während im Bereich der Trägerphase präzise Kalibrierungsstrategien entwickelt wurden, ist die Charakterisierung der Codephasenvariationen (CPV) aufgrund des höheren Rauschens und des stärkeren Mehrwegeeinflusses immer noch ungelöst, und es fehlt darüber hinaus ein ausreichendes Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Antenne, Empfänger und Mehrwegeausbreitung, vor allem in der Geodäsie. Dieses Projekt kombiniert das Hintergrundwissen aus Geodäsie (IfE) und Elektrotechnik (DLR) und wird damit diese Wissenslücke schließen und grundlegende physikalische Einblicke in die Wechselwirkungen zwischen Antenne, Empfänger und Mehrwegeausbreitung liefern, um neuartige Methoden für eine konsistente CPV-Kalibrierung zu etablieren. Wir werden die Erkenntnisse verwenden, um die Verbesserungen durch Anbringen der neuen CPV zu analysieren, die bei Anwendungen in der Luftfahrt, bei der Zeitübertragung und bei PPP entstehen und allgemeine Empfehlungen für die Antenneninstallation ableiten.Leitung: Prof. Dr.-Ing. Steffen Schön, Dr.-Ing. Tobias KerstenTeam:Jahr: 2022Förderung: DFG, Projektnummer: 470510446
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GPS Codephasen-Variationen für GNSS-EmpfangsantennenNeben der sehr gut bekannten Existenz von Abweichungen des Empfangszentrums von GNSS-Antennen für Trägerphasen sind gleiche Effekte auch auf der Codephase (Code Phase Variations CPV) gefunden worden. Diese Abweichungen sind stark von der Beschaffenheit und Qualität der Empfangsantennen abhängig und nehmen gerade bei Massenmarktprodukten erhebliche Abweichungen an. Der Nachweis über die Charaktersitik der Codephasen-Variationen ist besonders für Navigationsanwendungen wichtig, da zum einen die Antennen notwendigen Spezifikationen entsprechen müssen und zum anderen die Präzision des Sensors durch Berücksichtigung dieser individuellen Kalibrierwerte deutlich verberssert werden können.Leitung: Dr.-Ing. Tobias KerstenTeam:Jahr: 2018
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Trägerphasenvariationen (PCC) für neue GNSS-SignaleTrägerphasenvaritionen sind überaus notwendig für die präzise GNSS-Navigation und Positionierung. Derzeit werden nur GPS L1/L2 und GLONASS L1/L2 im Rahmen der operationellen roboterbasierten Kalibierung zur Verfügung gestellt. Die Weiterentwicklung der individuellen Satellitensysteme (GPS, GLONASS) und die Entwicklung von neuen Systemen (Galileo, Beidou) erfordern die Weiterentwicklung des Kalibrierverfahrens zur Bestimmung entsprechender Parameter neuer Systeme und Frequenzen. Ziel des Projektes ist die Bereitstellung und konsistente Verarbeitung von Kalibrierwerten für GPS L5 und Galileo E1/E5 Signalen auf Basis von Kugelfunktionsentwicklungen. Erhobene Phasenpattern werden mit Kalibrierwerten anderer Institutionen vergleichen und koordiniert ausgetauscht.Leitung: Dr.-Ing. Tobias KerstenTeam:Jahr: 2018
