Fahrzeugnavigationssysteme

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Fahrzeugnavigationssysteme

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

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Einleitung

• Ortungsverfahren
• Per (D)-GPS
• Per GSM
• Navigationssysteme
• Einsatzbereiche von GPS-Systemen
• KFZ-Navigationssysteme
• Verkehrstelematik

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Ortungsverfahren (D)GPS
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Ortungsprinzip GSM

• Die Ordnung ist wie gefolgt aufgeteilt
• Grobortung
• Standardortung
• Feinortung
• Logische Ortung

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Ortungsverfahren GSM
Ausgangsdaten Ortungsergebnis Genauigkeit
Landeserkennung Land D 400 km
Regionserkennung Region 10 km
Basisstation Kreissegmentfläche um Basisstation 5-7 km
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Ortungsverfahren GSM (2)
Server-Zellfläche Ausbreitungsfläche einer Zelle 1-5 km
Nachbar-Zellflächen Präziser Teilbereich der Ausbreitungsfläche 100-500 m
Empfangsfeldstärke Hochpräziser Teilbereich der Ausbreitungsfläche 50-100 m
Zusätzliche Infos Position im Straßennetz lt 50 m
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Veranschaulichung
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Vergleich GPS-GSM-Verfahren
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Navigationssysteme mit GPS

• Einsatzbereiche der Navigationssysteme
• Im Militär
• In der Luft- und Schifffahrt
• Im Straßenverkehr
• Weitere Anwendungen
• Für Fußgänger GPS-Handempfänger
• Für Fahrradfahrer
• ...

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Im Militär

• Steuerung von intelligenten Raketen, z.B.
  Slammer
• Navigation von Panzern, Kampfhubschrauber und
  Flugzeugen, z.B. Raptor F-22
• Standortbestimmung der Streitkräfte

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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

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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

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In der Schifffahrt (2)

• Integriertes Navigationssystem für die Binnen-
  und Küstenschifffahrt

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Im Straßenverkehr

• (D)GPS als KFZ-Navigationssystem
• Verkehrstelematik
• Verkehrserfassung
• Flottenmanagment
• Notrufsysteme

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KFZ-Navigationsystem

• Navigationssysteme mit GPS
• Kombination mit Radio
• Mobiles Navigationssystem (z.B. CarNavigator 2001
  von Navigon)
• Einsatzgebiet hauptsächlich private PKWs
• Beispiel Travel Pilot der Firma Blaupunkt
• http//www.blaupunkt.de/simulations/rbdef_de.html

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Telematiksysteme

• Was heißt Telematik
• Zusammenspiel von Telekommunikation, Navigation
  und Datenverarbeitung
• Ziel von der Verkehrstelematik
• Verkehrserfassung
• Überwachung von Fahrzeugen und Gütern
  Flottenmanagment
• Automatische Notrufsysteme

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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 Kommunikationskompon
  enten die Erfassung der Verkehrsabläufe
  verbessern

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Forschungsprojekt TTS

• Struktur des Systems
• Handy mit spezieller SIM-Karte
• Empfangseinheit
• Auswertesystem
• Zentrale Komponente
• GSM-basiertes Ortungsverfahren

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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

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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

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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

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WinFleet im Einsatz

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

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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)

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Statusdarstellung
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Positionsanzeige
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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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Fragen ?