Integrierte GNSS/IMU-Messeinheit zur flexiblen Bestimmung von hochgenauen Referenztrajektorien für die Navigation

• Fachliche Zuordnung: Systemtechnik
• Förderung: Förderung in 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 436385244

Das beantragte Großgerät stellt ein Messsystem bestehend aus einer hochgenauen Inertialmesseinheit und mehreren Empfängern von Signalen Globaler Navigationssatellitensysteme (GNSS) zur flexiblen Bestimmung von Referenzlösungen für Navigationsanwendungen dar. Hierunter werden zeitreferenzierte Informationen über die Navigationszustände des Objektes verstanden, also Zeitreihen von Position, Geschwindigkeit, Beschleunigung und Orientierung (Lagewinkel, Drehraten) im dreidimensionalen Raum. Diese dienen zur Validierung der in der Arbeitsgruppe entwickelten innovativen Navigationsalgorithmen oder zur Bestimmung der Sensor-Performance sowie zur durchgreifenden Beschreibung und Reduktion von Messabweichungen. Das beantragte Großgerät ermöglicht der Arbeitsgruppe, Fragestellungen der hochpräzisen Navigation zu beantworten und neue Navigationskonzepte für eine Vielzahl von Anwendungen zu entwickeln, beispielsweise für das automatisierte Fahren im urbanen Umfeld. Dies betrifft u. a. die Vorteile der Nutzung hochstabiler Atomuhren für die GNSS-basierte Navigation, das Studium und die Entwicklung geeigneter Korrekturmodell für Mehrwege-Effekte sowie die Weiterentwicklung des Konzepts des Virtuellen Empfängers. Darüber hinaus wird ein Kinematischer Teststand Navigation aufgebaut, in dem mithilfe eines Roboterarms kleinräumig Trajektorien oder Bewegungsmuster (z. B. Bojen- bzw. Schiffsbewegungen) generiert und wiederholbar abgefahren werden können. Damit können erstmals durchgreifende Tests von Multisensorsystemen und Atomuhren unter dynamischem Stress analysiert werden, was die Grundlage für die Entwicklung geeigneter Auswertesoftware und Verbesserungen der Sensorik bildet. Abschließend fungiert das Großgerät als Referenzsensorik für neuartige Quanteninertialsensoren, die derzeit in Kooperation entwickelt werden und die die langzeitstabile Navigation der Zukunft erlauben werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgroßgeräte
• Großgeräte: Integrierte GNSS/IMU-Messeinheit zur flexiblen Bestimmung von hochgenauen Referenztrajektorien für die Navigation
• Gerätegruppe: 0020 Spezielle Geräte der Mechanik, Kreiselgeräte
• Antragstellende Institution: Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
• Leiter: Professor Dr.-Ing. Steffen Schön