Ein Beitrag zur analytischen Positionsbestimmung für die Navigation automatisch geführter Fahrzeuge im Bergbau:
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1997
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INHALTSVERZEICHNIS
III
INHALTSVERZEICHNIS
1 EINLEITUNG 1
1.1 GEGENSTAND UND BEDEUTUNG . 3
1.2 ENTWICKLUNGSSTAND. 6
1.3 AUFGABEN UND ZIELE DER ARBEIT. 11
2 GRUNDLAGEN MOBILER SYSTEME 17
2.1 UEBERBLICK UND EINTEILUNG. 17
2.2 BESONDERHEITEN IM BERGBAU. 26
2.3 NAVIGATIONSVERFAHREN UND IHRE BERGBAURELEVANZ. 30
3 NAVIGATION DES AUTOMATISCH GEFUEHRTEN FAHRZEUGS 39
3.1 NAVIGATIONSPRINZIP UND POSITIONSBESTIMMUNG. 39
3.2 LOKALISIERUNGSSYSTEM - AUFBAU UND DATENKOMMUNIKATION. 43
3.3 ERFASSUNG DER GEOMETRIEDATEN. 45
3.3.1 DISTANZMESSUNG. 48
3.3.2 MESSUNG DES HORIZONTALWINKELS . 49
3.3.3 MESSUNG DES VERTIKALWINKELS. 50
3.4 SENSORDATENVERARBEITUNG. 51
3.5 ANFORDERUNGEN AN DAS LOKALISIERUNGSSYSTEM . 54
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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IV
INHALTSVERZEICHNIS
4
POSITIONSBESTIMMUNG DES FAHRZEUGS IM GELAENDE 57
4.1 AUFGABENSTELLUNG. 57
4.1.1 FESTLEGUNG DER KOORDINATENSYSTEME. 58
4.1.2 TRANSFORMATIONSBEZIEHUNGEN. 60
4.1.3 FORMULIERUNG DER PROBLEMSTELLUNG. 64
4.1.4 FORMULIERUNG EINES ERSATZPROBLEMS. 65
4.2 LOESUNG ZUR POSITIONSBESTIMMUNG. 67
4.2.1 LOESUNG BEI FEHLERFREIEN MESSUNGEN. 67
4.2.2 LOESUNG FUER DEN FEHLERBEHAFTETEN FALL . 70
4.2.3 ALTERNATIVLOESUNG FUER DEN FEHLERBEHAFTETEN FALL. 80
4.2.4 BERECHNUNG DER DREHWINKEL. 88
4.3 WEITERFUEHRENDE PROBLEME. 92
4.3.1 ANNAHMEN ZU DEN MESSFEHLERN GEOMETRISCHER GROESSEN. 93
4.3.2 REDUZIERUNG DES POSITIONSFEHLERS. 96
4.3.3 BEWEGTES FAHRZEUG.127
4.3.4 GEGENUEBERSTELLUNG DER ENTWICKELTEN VERFAHREN.134
5 SIMULATION 139
5.1 VORBETRACHTUNG.139
5.2 MODELLIERUNG DER FAHRZEUGROUTE.140
5.3 UEBERSICHT DER ENTWICKELTEN PROGRAMME.151
5.4 ABLAUF DER SIMULATION .154
5.5 SIMULATIONSBEISPIEL UND ERGEBNISSE.156
6 ZUSAMMENFASSUNG
167
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
V
LITERATURVERZEICHNIS 177
ABBILDUNGSVERZEICHNIS
1.1 DEMONSTRATION DER STEUERUNG EINER TRANSPORTFLOTTE MITTELS
LEITSYSTEM. 4
2.1 KLASSIFIZIERUNG MOBILER SYSTEME NACH DER ART DER STEUERUNG. 19
2.2 EINSATZUMGEBUNGEN FUER MOBILE SYSTEME. 25
2.3 METHODEN ZUR POSITIONSBESTIMMUNG. 32
3.1 STRUKTURIERUNG DER EINSATZUMGEBUNG DURCH SEITLICHE BAKEN. 40
3.2 NAVIGATION UND LOKALISIERUNG IM GESAMTSTEUERUNGSKONZEPT. 42
3.3 BESTANDTEILE UND AUFBAU DES MESSSYSTEMS ZUR POSITIONSBESTIMMUNG. 44
3.4 PROBLEMBEZOGENE KOORDINATENSYSTEME. 46
3.5 AUSWAHL DER WICHTIGSTEN SIGNALVERLAEUFE FUER DIE DISTANZMESSUNG. 48
3.6 MESSPRINZIP DES HORIZONTALEN WINKELS. 43
3.7 MESSPRINZIP DES VERTIKALEN WINKELS. 50
3.8 UEBERBLICK DES KOMMUNIKATIONSSYSTEMS DER FAHRZEUGSTEUERUNG. 52
3.9 SCHEMATISIERTER SIGNALFLUSS ZUR SENSORDATEN VERARBEITUNG.
T YY YY 53
3.10 ABLEITUNG DER MINIMAL ZU FORDERNDEN DREHFREQUENZ DES LASERSYSTEMS.
55
4.1 GEOMETRISCHE BASISBEZIEHUNGEN ZUR POSITIONSBESTIMMUNG. 58
4.2 MESSGROESSEN BEZUEGLICH EINER EINZELBAKE. 60
4.3 FESTLEGUNG VON KURS-, NEIGUNGS- UND ROLLWINKEL. 61
4.4 DREHUNG R* MIT DEM WINKEL X UM DIE ACHSE
Z
. 62
4.5 DREHUNG MIT DEM WINKEL 0 UM DIE ACHSE
Y
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