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Integrierte Navigationssysteme (NavSys)5 ECTS (englische Bezeichnung: Integrated and Embedded Navigation Systems)
Modulverantwortliche/r: Jörn Thielecke Lehrende:
Jörn Thielecke
Start semester: |
SS 2022 | Duration: |
1 semester | Cycle: |
jährlich (SS) |
Präsenzzeit: |
60 Std. | Eigenstudium: |
90 Std. | Language: |
Deutsch |
Lectures:
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Integrierte Navigationssysteme
(Vorlesung, 3 SWS, Jörn Thielecke, Mon, 14:15 - 15:45, H15; Dienstags 14-tägiger Wechsel von Vorlesung und Übung. Rechnerübungen finden im Praktikumsraum P1 des Lehrstuhls statt.)
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Übung Integrierte Navigationssysteme
(Übung, 1 SWS, Jörn Thielecke, Tue, 14:15 - 15:45, H5)
Empfohlene Voraussetzungen:
Keine formalen Voraussetzungen, geeignet für Masterstudium, grundlegende Kenntnisse erforderlich in: linearer Algebra, Physik, Signal- & System¬theorie, Wahrscheinlichkeitstheorie.
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
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
6. Integration von Navigationskomponenten: Sensordatenfusion
7. Einbettung von Navigationssystemen
Anmerkung: Die Navigationsmethoden werden gleichermaßen anhand von Tafel- und Rechnerübungen (MATLAB) einstudiert
Lernziele und Kompetenzen:
1. Die Studierenden werden in die Lage versetzt, typische Navigationsverfahren hinsichtlich ihrer Funktionsweise und Einsetzbarkeit zu analysieren, zu bewerten und weiterzuentwickeln.
2. Die Studierenden lernen Navigationsgleichungen selbst aufzustellen, anzuwenden und mit unterschiedlichen Algorithmen auf dem Computer zu lösen.
3. Die Studierenden entwickeln ein Verständnis für die Herausforderungen bei der Integration unterschiedlicher Teilsysteme zu einem Navigationssystem und der Einbettung von Navigationssystemen in übergeordnete Systeme
Literatur:
Skriptum zur Lehrveranstaltung.
Bemerkung:
Auskünfte bei Thielecke (09131/85 25-118, joern.thielecke@fau.de)
Masterstudium (Wahlfach oder Wahlpflichtfach).
Weitere Informationen:
Keywords: Informationstechnik, Eingebettete Navigationssysteme
www: http://www.like.tf.fau.de
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2018w | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science) | Studienrichtung Maschinenbau (Studienbeginn ab 01.10.2018) | Gesamtkonto | Technische Wahlmodule und Hochschulpraktikum | Technische Wahlmodule | Integrierte Navigationssysteme)
- Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2018w | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science) | Studienrichtung Elektrotechnik (Studienbeginn ab 01.10.2018) | Gesamtkonto | Technische Wahlmodule und Hochschulpraktikum | Technische Wahlmodule | Integrierte Navigationssysteme)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Integrierte Navigationssysteme (Prüfungsnummer: 61011)
(englischer Titel: Integrated and Embedded Navigation Systems)
- Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet, 5 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- weitere Erläuterungen:
Bei bestandener Prüfung wird die Note um eine Teilnotenstufe (z.B. von 2,0 auf 1,7) verbessert, wenn Sie mindestens 75% der Hausaufgaben einschließlich der Rechnerübungen erfolgreich absolviert haben. Eine Note besser als 1,0 wird nicht vergeben.
- Erstablegung: SS 2022, 1. Wdh.: WS 2022/2023
1. Prüfer: | Jörn Thielecke |
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