Fahrzeugnavigationssysteme

GIS-Seminar WS 2000/01Ein Vortrag von Frank Weydert

Einleitung Ortungsverfahren:

Per (D)-GPS Per GSM

Navigationssysteme: Einsatzbereiche von GPS-Systemen KFZ-Navigationssysteme Verkehrstelematik

Ortungsverfahren (D)GPS

Ortungsprinzip GSM Die Ordnung ist wie gefolgt

aufgeteilt: Grobortung Standardortung Feinortung Logische Ortung

Ortungsverfahren GSM

Ausgangsdaten

Ortungsergebnis

Genauigkeit

Landeserkennung Land D: 400 km

Regionserkennung Region 10 km

Basisstation Kreissegmentfläche

um Basisstation

5-7 km

Ortungsverfahren GSM (2)

Server-Zellfläche Ausbreitungsfläche einer Zelle

1-5 km

+ Nachbar-Zellflächen

Präziser Teilbereich der

Ausbreitungsfläche

100-500 m

+ Empfangsfeldstärk

e

Hochpräziser Teilbereich

der Ausbreitungsfläche

50-100 m

Zusätzliche Infos Position im Straßennetz

< 50 m

Veranschaulichung

Zelle 3

Zelle 2

Zelle 1

Zelle 5

Zelle 4

Schnittflächeder Zellen 1 bis 5

Vergleich GPS-GSM-Verfahren

Frequenz [MHz]Betrieb in

geschlossenen Räumen

KommunikationOrtsbestimmung /

erreichbare Genauigkeit

Energiebedarf Zusatzgerät

(D)GPS 1575,42 nein nein ja / 5 bis 100 m hoch erforderlich

ca. 900 / 1800 ja mit Zusatzaufwand /(D-Netz / E-Netz) ca. 50 bis 100 m in

Ballungsräumengering

nicht erforderlich

GSM ja (>90%) ja

Navigationssysteme mit GPS

Einsatzbereiche der Navigationssysteme: Im Militär In der Luft- und Schifffahrt Im Straßenverkehr Weitere Anwendungen

Für Fußgänger: GPS-Handempfänger Für Fahrradfahrer ...

Im Militär Steuerung von

„intelligenten“ Raketen, z.B. Slammer

Navigation von Panzern, Kampfhubschrauber und Flugzeugen, z.B. Raptor F-22

Standortbestimmung der Streitkräfte

In der Luftfahrt 4-Dimensionale Navigation:

Lage- und Höhekoordinaten Start-, Überflug-, und Landezeitpunkte

Seit 1995 erlaubt die Deutsche Flugsicherung GPS als ergänzendes Navigationssystem in Deutschland zu benutzen

Transportflugzeuge benötigen zusätzliche Instrumenten-Lande- und Navigationssysteme

In der Sportfliegerei ist GPS sehr verbreitet

In der Schifffahrt Keine mit der Luftfahrt vergleichbare

Normen und Vorschriften Nur 2-dimensionale Navigation In Küstennähe wird Radar verwendet In Übersee andere Navigationssystem

(u.a. DGPS) Problem: kein einheitliches digitales

Bezugssystem von Störstellen

In der Schifffahrt (2) Integriertes Navigationssystem für

die Binnen- und Küstenschifffahrt

Im Straßenverkehr (D)GPS als KFZ-Navigationssystem

Verkehrstelematik Verkehrserfassung Flottenmanagment Notrufsysteme

KFZ-Navigationsystem Navigationssysteme mit GPS:

Kombination mit Radio Mobiles Navigationssystem (z.B.

CarNavigator 2001 von Navigon) Einsatzgebiet: hauptsächlich private

PKW‘s Beispiel: Travel Pilot der Firma

Blaupunkt http://www.blaupunkt.de/simulations/rbdef_de.html

Telematiksysteme Was heißt Telematik:

Zusammenspiel von Telekommunikation, Navigation und Datenverarbeitung

Ziel von der Verkehrstelematik: Verkehrserfassung Überwachung von Fahrzeugen und

Gütern Flottenmanagment Automatische Notrufsysteme

Verkehrserfassung Bisherige Verkehrserfassung:

Verhaltensnachweis des Verkehrs durch Zählungen und Umfragen

Hoher Kosten- und Zeitaufwand Relativ ungenau, da auf Stichtag bezogen

Forschungsprojekt TTS: Ziel: Wie können Ortungs- und

Kommunikationskomponenten die Erfassung der Verkehrsabläufe verbessern

Forschungsprojekt TTS Struktur des

Systems: Handy mit spezieller

SIM-Karte Empfangseinheit Auswertesystem

Zentrale Komponente: GSM-basiertes

Ortungsverfahren

Ergebnis des Projektes TeleTravel System (TTS):

Automatische und zeitnahe Erfassung von Daten zum Verkehrsverhalten (ohne GPS)

Nachweis der technischen Machbarkeit und der Akzeptanz durch die Nutzer

Nutzen: Wissenschaftliche Untersuchungen zum

Verkehrsverhalten Verkehrsentwicklungsplanung für Städte Verkehrssteuerung

Flottenmanagment Prinzip:

GPS-Positionsdaten per SMS an Zentrale weitergeleitet

Zentrale kann Fahrer per SMS mit aktuellen Informationen versorgen

Datenübertragung auch per Bündelfunkgerät oder Inmarsat-C möglich

Beispiel eines Systems

WinFleet der Firma SkyCom S.à r.l. Telematics Systems: SMS-Mitteilungen zwischen einer

Zentrale und der Fahrzeugflotte digitalisierte Landkarten, mit der

Position der Fahrzeuge Überwachung und Steuerung von

Betriebsanlagen von einer Zentrale aus

WinFleet im Einsatz Einsatzgebiete:

Transportunternehmen Kurierdienste Bus- und Taxiunternehmen Polizei-und Rettungsdienste Sicherheitsfirmen Landwirtschaft

WinFleet - Vorteile Vorteile:

Steigerung der Rentabilität und Dienstleistungsqualität

Klient kann seine Ware „verfolgen“ Positionierung der Container Entlastung von Verkehr und Umwelt größere Sicherheit für Fahrer (z.B.

Taxi)

Statusdarstellung

Positionsanzeige

Notrufsysteme TeleAid von Mercedes-Benz:

Automatisches Notrufsystem Ständige Positionsbestimmung per GPS Bei Unfall lösen Crashsensoren Alarm

aus per Mobilfunk werden die Position und persönliche Daten des Fahrers an Notrufzentrale versandt

Falls nötig, wird Rettungsdienst losgeschickt

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