| Description |
1 online resource (206 pages) |
| Contents |
Intro; 1 Einleitung; 2 Grundlagen; 2.1 Koordinatensysteme; 2.2 Notation; 2.3 Lagedarstellung; 2.4 Strapdown-Algorithmus; 2.5 Das Kalman-Filter; 2.6 Der Least-Squares-SchÃÞtzer; 3 IndoorGuide Hardware; 3.1 Literatur: Sensoren in der Personal Navigation; 3.2 Dual IMU Hardwarekonzept; 3.3 Sensorik; 3.3.1 Inertialsensorik; 3.3.2 Magnetfeld-Kompass; 3.3.3 GNSS EmpfÃÞnger; 3.3.4 Barometrischer HÃœhenmesser; 3.3.5 UWB Messsystem; 3.3.6 Laserentfernungsmesser; 3.3.7 Navigationsplatinen fÃơr Torso und FuÃ#x9F;; 3.3.8 Missionsrechner; 3.3.9 MissionsÃơberwachung; 3.4 Kalibration |
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3.4.1 Kalibration Inertialsensoren3.4.2 Kalibration Magnetfeldsensoren; 3.5 IMU Misalignment; 4 Navigationsalgorithmik; 4.1 Literatur; 4.2 Strategien zur Schritterkennung; 4.2.1 Schritterkennung -- Lokales Minimum(Torso); 4.2.2 Schritterkennung -- Gleitende Varianz (FuÃ#x9F;); 4.3 Algorithmen Torsomontage; 4.3.1 Torso Lagefilter; 4.3.2 Verfahren zur SchrittlÃÞngenschÃÞtzung; 4.3.3 SchrittlÃÞngenkalibration; 4.3.4 Torso Navigationsfilter; 4.4 Algorithmen FuÃ#x9F;montage; 4.4.1 Navigationsfilter mit Strapdown; 4.4.2 Das Zero Velocity Update (ZUPT); 4.4.3 Ergebnisse FuÃ#x9F;montage; 4.5 Dual IMU Konzept |
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4.5.1 Konzept4.5.2 Ergebnisse Dual-IMU Konzept; 4.6 Fazit; 5 Simulationsumgebung zur Personal Navigation; 5.1 Der Random Walk Generator am FuÃ#x9F;; 5.2 Navigationsfilter; 5.3 Monte-Carlo-Simulationsumgebung; 5.4 Simulationsergebnisse; 5.5 Der Random Walk Generator am Torso; 5.6 Fazit; 6 Infrastrukturbasierte Lokalisierung; 6.1 Methoden der Lokalisierung; 6.1.1 Received Signal Strength Indicator (RSSI); 6.1.2 Angle of Arrival (AoA); 6.1.3 Time of Arrival (ToA); 6.1.4 Time Difference of Arrival (TDoA); 6.1.5 Dekorrelation von Messwerten; 6.2 Positionierungsalgorithmen; 6.2.1 GauÃ#x9F;-Newton-Verfahren |
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6.2.2 Levenberg-Marquardt-Verfahren6.2.3 Trust-Region- und Line-Search-Algorithmen; 6.2.4 Interior-Point-Algorithmus; 6.2.5 Bancroft-Algorithmus; 6.2.6 Vergleich der Positionierungsalgorithmen; 6.3 Dillution of Precision (DOP); 6.4 Integration mit Inertialsystemen; 6.4.1 Systemmodell des Navigationsfilters; 6.4.2 Loosely Coupled Integration; 6.4.3 Tightly Coupled Integration (TDoA); 6.4.4 Tightly Coupled Integration (ToA); 6.5 GNSS; 6.5.1 GNSS MessgrÃœÃ#x9F;en und Fehlerquellen; 6.5.2 GNSS/INS Integration; 6.5.3 GNSS/INS Integration Ergebnisse; 6.5.4 Fazit; 6.6 Ultra-Wide-Band Funksystem |
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6.6.1 Literatur6.6.2 UWB Funksystem; 6.6.3 Tightly Coupled UWB/INS Navigationsfilter; 6.6.4 Szenarien mit Ergebnissen; 6.6.5 Fazit; 7 Laser OrthoSLAM; 7.1 SLAM-Methoden; 7.2 Laserentfernungsmesser; 7.3 Linienextraktion; 7.3.1 Incremental Line Extraction; 7.3.2 Split-And-Merge Algorithmen; 7.3.3 Adaptive Line Extraction Algorithm; 7.4 Datenassoziation; 7.4.1 Datenassoziation Nearest-Neighbour; 7.4.2 Datenassoziation: Maximum-Likelihood; 7.4.3 Joint Compatibilty Branch and Bound; 7.5 SLAM-Verfahren; 7.5.1 EKF-SLAM; 7.5.2 FastSLAM; 7.5.3 Thin Junction Tree Filters |
| Summary |
Annotation Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines modularen, multisensoriellen Indoor Navigationssystems mit dem Namen IndoorGuide. Dieser dient der Unterstützung von Einsatzkräften wie Polizei und Feuerwehr.Herzstück ist das so genannte Dual-IMU Konzept. Dabei werden Inertialsensoreinheiten (an Torso und Fuß), barometrischer Höhenmesser und elektronischer Kompass zu einem Gesamtkonzept kombiniert, welches bereits eine kurzzeitgenaue Navigationslösung liefert.Zur Langzeitstützung werden Algorithmen zur Nutzung von globalen Navigationssystemen (GNSS) in urbanem Gebiet vorgestellt. Zudem wird ein lokales Funksystem (UWB) für den Einsatz in Innenräumen evaluiert.Ebenso wird die Verwendung digitaler Gebäudekarten von mehrstöckigen Gebäuden bis hin zu Industrieanlagen mit Hilfe von Map Matching Algorithmen aufgezeigt.Zur Lokalisierung in unkartierten Gebäuden kann der IndoorGuide zusätzlich mit einem Laserentfernungsmesser erweitert werden. Basierend auf dessen Entfernungsmessungen kann mit einem graphenbasierten SLAM Ansatz eine sehr detaillierte Karte der Umgebung erstellt werden.Das Zusammenspiel der aufgezeigten Methoden wird schließlich anhand eines Echtzeit Demonstrators im Einsatz präsentiert |
| Notes |
7.5.4 Square Root Smoothing and Mapping |
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Print version record |
| Subject |
Artificial satellites in navigation -- United States
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Artificial satellites in navigation
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United States
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| Form |
Electronic book
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| ISBN |
9783832595821 |
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3832595821 |
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