Neuartige hybride Ortungsverfahren basierend auf synthetischen Aperturen zur Schätzung der Position und Ausrichtung von Transpondern im Raum:
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| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
2009
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| Schriftenreihe: | Fortschrittberichte VDI
Reihe 8, Meß-, Steuerungs- und Regelungstechnik ; 1160 |
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Titel: Neuartige hybride Ortungsverfahren basierend auf synthetischen Aperturen zur Schätzung zur Schätzu
Autor: Max, Stephan
Jahr: 2009
Inhalt
Abkürzungen / verwendete Formelzeichen VII
Zusammenfassung XI
1 Einleitung 1
1.1 Motivation 1
1.2 Zielsetzung und Konzeption der Dissertation 2
2 Konzept zur hochpräzisen Ortung von Objekten im Raum 6
2.1 FMCW Sekundärradar-Prinzip 9
2.1.1 Betrachtung des direkten Pfades 15
2.1.2 Betrachtungen der Mehrwegeausbreitung 22
2.2 Eigenschaften der Phase 34
2.3 Inertialsensorik 38
2.3.1 Hardwareentwurf 39
2.3.2 Berechnung der Navigationslösung 43
2.3.3 Validierung der Messungen 47
2.4 Filteralgorithmen 48
2.4.1 Affine Kombination 50
2.4.2 Entwicklung eines fortlaufenden Schätzalgorithmus 52
2.4.3 Räumlicher Optimalfilter 54
3. Verfahren zur Fusion der Sensordaten 57
3.1 Separierung des Optimalfilters 58
3.2 Abstandsschätzer 71
3.2.1 Verwendung des komplexen Betragsmaximums des Spektrums 72
3.2.1.1 Erweiterung des Eindeutigkeitsbereiches 73
3.2.1.2 Schätzung der Integrationskonstante 73
3.2.1.3 Validierung der Algorithmen zur Phasendifferenzmessung 74
V
3.2.2 Verwendung des vollständigen Spektrums 77
3.3 Winkelschätzer 81
3.3.1 Bestimmung des korrigierten Beschleunigungsvektors 83
3.3.2 Bestimmung der Phasenbeschleunigung 87
3.3.3 Winkelschätzung mittels zweifachen Filters 89
3.4 Darstellung der kombinierten Schätzung 93
4. Robustheitssteigerung 96
4.1 Automatische Klassifikation von LOS und NLOS Funksignalen 96
4.2 Koppelnavigation 99
4.3 Expertensystem zur Bewegungserkennung 101
5. Praktische Anwendung der realisierten Konzepte und Verfahren 102
5.1 Ortung eines Objekts in stark mehrwegebehafteten Umgebungen .102
5.2 Objektortung mittels einer mobilen Basisstation 108
6. Ansätze zur Weiterarbeit m
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