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Integrierte Navigation


Integrierte Navigation ist über die Steuerkunst hinaus die optimale Kombination der einzelnen Navigationsverfahren. Damit gewinnt die moderne Ortsbestimmung und Steuerung von Land-, Wasser- und Luftfahrzeugen sowohl an Genauigkeit wie an Zuverlässigkeit.

Gewichtete Kombination von Messdaten

Wenn Navigation – kurzgefasst – die Steuerung eines Fahrzeugs zum vorgewählten Ziel ist, dann vereinigt die Integrierte (oder hybride) Navigation mehrere Navigationsmethoden und gewichtet sie nach Genauigkeit und Zuverlässigkeit. Die optimal errechnete („wahrscheinlichste“) Position erlaubt dann umgekehrt Aussagen darüber, ob das gewählte Daten- und Steuerungs-Modell das beste war.

Seit den 1980er-Jahren entwickeln sich die Navigationssysteme zu automatisierten Verfahren der Positionsbestimmung in den Bereichen Seefahrt, Luftfahrt, im Straßenverkehr und bei der Landvermessung (Geodäsie).

Bei den „Fahrzeugen“ vom Typ Schiff und Flugzeug werden diese Entwicklungen am raschesten vorgetrieben, spielen aber auch für GIS-Datenaufnehmer, große landwirtschaftliche Maschinen und LKW-Fahrzeugflotten eine Rolle. Die Navigation privater PKWs kombiniert weniger einzelne Elemente, da eine wichtige Datenquelle die digitale Karte ist.

Die wichtigsten Datenquellen

Die einzelnen Navigationsarten, die sinnvollerweise in ein Hybrides Modell einfließen, sind:

Zwar sind auch andere Methoden für Piloten und Navigatoren wichtig, doch eher für ihr Raumgefühl als zur reinen Ortung. Zu ihnen zählen:

Diese Methoden lassen sich teilweise auch schwer mathematisch modellieren, obwohl an der Nachbildung der menschlichen "eingebauten Systeme" schon lange geforscht wird.

Spezielle Entwicklungen

Spezielle Entwicklungen betreibt das Stuttgarter Institut für Navigation, das in den 1960ern von Karl Ramsayer gegründet wurde. Aus den früheren „automatischen Koppelkarten“ hat sich hier eine Forschungsrichtung herausgebildet, die mit Methoden digitaler Filterung (z. B. Kalman-Filter) die Bestimmung typischer Sensorfehler und damit genauerer Positionen ermöglicht. In diesem Zusammenhang wird meist von Verfahren der "Schätzung" gesprochen. Dies mag den Laien verwundern, wenn es um Genauigkeiten bis auf wenige Zentimeter und Meter geht. Doch kommt das Wort aus der technischen Statistik, wo nichts als völlig fehlerfrei betrachtet wird.

Siehe auch

Weblinks

Literatur

Sachbücher zur Entwicklung der Navigation

Sachbücher zum aktuellen Stand integrierter Navigationssysteme

  • Wagner, J. F.: Zur Verallgemeinerung integrierter Navigationssysteme auf räumlich verteilte Sensoren und flexible Fahrzeugstrukturen. Fortschritt-Berichte VDI Reihe 8 Nr. 1008, Düsseldorf: VDI Verlag, 2003. ISBN 3-18-500808-1

Kategorien: Navigation

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