Sensornahe Umgebungsmodellierung mit echtzeitfähigen Zugriffsfunktionen:
Gespeichert in:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1995
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschrittberichte VDI / 10]
364 |
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| Beschreibung: | Zugl.: München, Techn. Univ., Diss., 1994 |
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| adam_text | Titel: Sensornahe Umgebungsmodellierung mit echtzeitfähigen Zugriffsfunktionen
Autor: Ruß, Hans Joachim
Jahr: 1995
Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung und Überblick .................................. 1 1.1 Einordnung und Motivation ..................................... 1 1.2 Charakterisierung des verfolgten Ansatzes.......................... 3 1.3 Erzielte Ergebnisse ............................................ 5 2. Repräsentation und Verarbeitung räumlicher Information ...... 7 2.1 Sensoriell gewonnene Umgebungsinformation....................... 7 2.1.1 Sensorsysteme für autonome mobile Systeme................. 7 2.1.2 Abstraktionsstufen sensoriell gewonnener Information.......... 9 2.1.3 Dedizierte Rechnerkomponenten zur Sensordatenverarbeitung .... 12 2.2 Systeminterne Repräsentation von Umgebungsinformation............. 13 2.2.1 Modellierung fester Körper ............................... 13 2.2.2 Generierung von Umgebungsbeschreibungen ................. 16 2.2.3 Verwaltung umfangreicher Datenbestände.................... 18 2.3 Erzeugung von Ansichten dreidimensionaler Räume..................
21 2.3.1 Grundlagen und Algorithmen.............................. 21 2.3.2 Dedizierte Rechnerkomponenten zur Bildgenerierung .......... 24 3. Generierung synthetischer Sensorbilder......................26 3.1 Motivation................................................... 26 3.2 Unterstützte Sensorsysteme...................................... 27 3.3 Bilderzeugung per Software ..................................... 29 3.3.1 Ausgangsbedingungen ................................... 29 3.3.2 Objektraumorientiertes Verfahren für ideale Sensoren........... 30 3.3.3 Bildraumorientiertes Verfahren für ideale Sensoren............. 33 3.3.4 Zusatzaufwand bei realen Sensoren ......................... 37 3.3.5 Genauigkeit............................................ 38 3.3.6 Dimensionierung von Aufmerksamkeitsbereichen.............. 39 3.4 Hardwareunterstützung zur Beschleunigung der Bildgenerierung........ 41 3.4.1 Architekturen und Leistungen von Hardware-Komponenten...... 41 3.4.2 Abbildbarkeit sensorspezifischer
Algorithmen ................ 41 3.4.3 Laufzeitgewinn......................................... 42 3.5 Zusammenfassung............................................. 44 V
4. Raumrasterungen zur Beschleunigung der Bildgenerierung .....46 46 4.1 Voraussetzungen .............................................. 4.1.1 Vereinheitlichung der Sichtweise........................... 47 4.1.2 Vergleich mit herkömmlichen Datenbanksystemen............. 47 4.1.3 Beschreibung der Testumgebungen ......................... 48 4.2 Algorithmen für den Zugriff auf die Umgebungsinformation ........... 48 4.2.1 Äquidistante Gitterrasterung............................... 49 4.2.2 Spatial-2d-Baum........................................ 53 4.2.3 Unregelmäßige Gitterrasterung ............................ 58 4.2.4 Übergang auf dreidimensionale Indexstrukturen............... 61 4.2.5 Verändernde Zugriffe .................................... 63 4.3 Gesamtaufwand der Bildgenerierung .............................. 65 4.3.1 Speicherbedarf ......................................... 65 4.3.2 Echtzeitfähigkeit bei komplexen Umgebungen ................ 66 4.3.3 Zusammenfassung ......................................
67 5. Anwendungen der Basisschicht .............................69 5.1 Basisschicht für geometrisch-topologische Information................ 69 5.1.1 Systeminterne Repräsentation der Umgebung ................. 69 5.1.2 Funktionale Gliederung .................................. 69 5.1.3 Softwaretechnische Realisierung ........................... 71 5.1.4 Generierung der Beschreibungen der Testumgebungen.......... 72 5.2 Ermittlung von Position und Orientierung mobiler Systeme ............ 75 5.2.1 Lokalisation mittels Videosensorik.......................... 75 5.2.2 Lokalisation mittels Radarsensorik.......................... 77 5.2.3 Lokalisation mittels Lasersensorik.......................... 79 5.3 Schutzraumüberwachung ....................................... 84 5.4 Bewertung................................................... 85 5.4.1 Integration weiterer Sensorsysteme ......................... 85 5.4.2 Garantie der Echtzeitfähigkeit ............................. 86 5.4.3 Veränderliche
Umgebungen ............................... 87 6. Zusammenfassung und Bewertung ..........................90 Anhang A: Unterstützte virtuelle Sensoren ......................93 Anhang B -.Systemstruktur bei Anwendungen der Basisschicht......100 Literaturverzeichnis.........................................104 VI
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