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Vorlesungs- und Modulverzeichnis nach Studiengängen >> Systeme der Informations- und Multimediatechnik - Master of Science with Honors (SIM-MA) >>

  Eingebettete Navigationssysteme (NavSys-V)

Dozent/in
Prof. Dr.-Ing. Jörn Thielecke

Angaben
Vorlesung
3 SWS, benoteter Schein, ECTS-Studium, ECTS-Credits: 5
nur Fachstudium, Sprache Deutsch, Auskünfte und bei Thielecke (09131/85 25-118, joern.thielecke@fau.de). Anmelden kann man sich auch per Mail.
Zeit und Ort: Di 14:15 - 15:45, H15; Do 16:15 - 17:45, H15; Bemerkung zu Zeit und Ort: Donnerstags 16:15 - 17:45 Uhr, 14-tägiger Wechsel von Vorlesung und Übung.

Studienfächer / Studienrichtungen
WPF EEI-MA-INT 1-4
WPF EEI-BA-INT 5-6
WPF IuK-MA-KN-EEI 1-4
WPF IuK-MA-REA-EEI 1-4
WPF IuK-MA-ES-EEI 1-4
WPF IuK-MA-MMS-EEI 1-4
WPF SIM-DH 7-10
WPF SIM-MA 1-4
WPF INF-MA 1-4
WPF MT-MA-MEL 1-4

Voraussetzungen / Organisatorisches
Keine formalen Voraussetzungen, geeignet für Masterstudium, grundlegende Kenntnisse erforderlich in: linearer Algebra, Physik, Signal- & Systemtheorie, Wahrscheinlichkeitstheorie.

Inhalt
Lernziele:
1. Sie werden in die Lage versetzt, typische Navigationsverfahren hinsichtlich ihrer Funktionsweise und Einsetzbarkeit zu analysieren, zu bewerten und weiterzuentwickeln.
2. Sie lernen Navigationsgleichungen selbst aufzustellen, anzuwenden und mit unterschiedlichen Algorithmen auf dem Computer zu lösen.
3. Sie entwickeln ein Verständnis für die Herausforderungen bei der Integration unterschiedlicher Teilsysteme zu einem Navigationssystem und der Einbettung von Navigationssystemen in übergeordnete Systeme

Inhalt:
1. Überblick

  • Von der Astronavigation zur Navigation mit Mikroelektronik

  • Messprinzipien & Positionsberechnung (Standlinien/-flächen)

  • Begriffsdefinitionen (s. US Federal Radionavigation Plan), Genauigkeit, Verfügbarkeit, Verlässlichkeit, Integrität, etc.

  • Systematische Strukturierung des Gebiets: siehe 2. bis 7.

2. Positions- und Lagebestimmung

  • Funkausbreitung und Funkortung (Beispiel WLAN)

  • Fingerabdruckverfahren

  • Lokalisierung mit Markovketten

3. Koppelnavigation (Tracking) mittels Trägheitsnavigation

  • Koordinatensysteme und ihre Einsatzgebiete

  • Mathematische Gundlagen, z.B. Quaternionen, Corioliseffekt

  • Strapdown Inertial Navigation Systems

  • Sensorprinzipien und Trägheitssensoren

  • Computergestützte Lösung der Navigationsgleichungen

  • System- und Fehlermodellierung im Zustandsraum

  • Das Kalmanfilter und Glättung mittels Retrodiktion

4. Seiteninformationen: Kinematik und Karten (kurze Übersicht)
5. Landmarken als lokaler Ortsbezug

  • Merkmalsbasierte Ortung z.B. mit Kamera oder UWB

  • Partikelfilter und Monte-Carlo-Integration

6. Integration von Navigationskomponenten: Sensordatenfusion

  • Fusionsarchitekturen: Beispiel GPS & Trägheitsnavigation

7. Einbettung von Navigationssystemen

  • Assisted GPS oder Location Based Service

Anmerkung: Die Navigationsmethoden werden gleichermaßen anhand von Tafel- und Rechnerübungen (MATLAB) einstudiert.

Empfohlene Literatur
Skriptum zur Lehrveranstaltung

ECTS-Informationen:
Title:
Integrated Navigation Systems

Credits: 5

Zusätzliche Informationen
Schlagwörter: Informationstechnik, Eingebettete Navigationssysteme
Erwartete Teilnehmerzahl: 20
www: http://www.like.eei.fau.de/lehre
Für diese Lehrveranstaltung ist eine Anmeldung erforderlich.
Die Anmeldung erfolgt von Freitag, 13.2.2015, 06:00 Uhr bis Sonntag, 26.4.2015, 23:00 Uhr über: mein Campus.

Zugeordnete Lehrveranstaltungen
UE: Übung Eingebettete Navigationssysteme
Dozentinnen/Dozenten: Dipl.-Ing. Lucila Patino-Studencka, Prof. Dr.-Ing. Jörn Thielecke
Zeit und Ort: Einzeltermine am 28.4.2015 14:15 - 15:45, P1 LIKE; 30.4.2015 16:15 - 17:45, P1 LIKE; 9.6.2015 14:15 - 15:45, P1 LIKE; 11.6.2015 16:15 - 17:45, P1 LIKE; 16.6.2015 14:15 - 15:45, P1 LIKE; 18.6.2015 16:15 - 17:45, P1 LIKE; 23.6.2015 14:15 - 15:45, P1 LIKE; 25.6.2015 16:15 - 17:45, P1 LIKE; 7.7.2015 14:15 - 15:45, P1 LIKE; 9.7.2015 16:15 - 17:45, P1 LIKE; 14.7.2015 14:15 - 15:45, P1 LIKE; 16.7.2015 16:15 - 17:45, P1 LIKE; Bemerkung zu Zeit und Ort: Donnerstags, 16:15 - 17:45 Uhr, H15. 14-tägiger Wechsel von Vorlesung und Übung. Rechnerübungen finden im Raum P1 des Lehrstuhls statt.
www: http://www.like.eei.fau.de/lehre/

Verwendung in folgenden UnivIS-Modulen
Startsemester SS 2015:
Eingebettete Navigationssysteme (NavSys)

Institution: Lehrstuhl für Informationstechnik mit dem Schwerpunkt Kommunikationselektronik (Stiftungslehrstuhl)
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