Anpassungsfähiges Tracking hinsichtlich Genauigkeit – Energie – Robustheit

Anpassungsfähiges Tracking hinsichtlich Genauigkeit - Energie - Robustheit

Teilprojekt 5 steuert die Trackingfunktionalitäten zu BATS bei. Die Grundfunktionalität wurde schon in Phase 1 bereitgestellt, wobei auf Ausbaufähigkeit der drei Ortungsmethoden (1) feldstärkebasierte Fingerabdruckortung, (2) feldstärkebasierte Winkelschätzung und (3) phasenbasierte Distanzschätzung Wert gelegt wurde.

Die Feldtests haben gezeigt, dass in Phase 2 zu den bisherigen Entwurfskriterien Energieverbrauch und Ortungsgenauigkeit noch das Kriterium Robustheit hinzukommen muss – vor allem gegenüber Mehrwegeausbreitung. Die Ortung ist mit den drei sehr unterschiedlichen Ortungsverfahren und den Ortungssignalen hinsichtlich Diversity schon so konzipiert, dass sich hier gute Möglichkeiten bieten, um das Tracking künftig anpassungsfähig zu gestalten.

Dazu müssen zum einen die Ortungsmethoden selbst robuster ausgelegt werden und zum anderen Qualitätsindikatoren gefunden werden, um die Mehrwegeausbreitung, die erreichbare Genauigkeit und die Energieeffizienz der verschiedenen Ortungsmethoden zu erfassen. Hiermit kann dann die Sensordatenfusion gezielt optimiert und dem Nutzer über TP3 ein Bild der Leistungsfähigkeit des Trackings vermittelt werden. Zur Optimierung der drei Ortungsmethoden selbst bieten sich diverse Möglichkeiten: Die Multitonsignale können so entworfen und adaptiv ausgewählt werden, dass die Mehrwegeausbreitung erfasst und bei der phasenbasierten Distanzschätzung unschädlich gemacht werden kann. Bei den ungenaueren, aber flächendeckend verfügbaren feldstärkebasierten Methoden kann sie sogar gezielt ausgenutzt werden, da sie ja für ein bestimmtes Gebiet charakteristisch ist. Hierzu müssen neben bisher genutzten Feldstärkemessung und der Feldstärkedifferenz neue ortsabhängige Parameter gefunden werden, die bei der Datenbankkorrelation ausgenutzt werden können. Streckendämpfung, Abschattung und Mehrwegeausbreitung sollen getrennt und separat ausgewertet werden.

Ob sich das auch mit energiesparenden, kommerziellen Transceivern aus der Kommmunikationsecke bewerkstelligen lässt, die Frequenzsprungverfahren nutzen, ist eine weitere interessante Fragestellung, die neue wissenschaftliche Konzepte erfordert. Wie weit diese Ideen tragen, ist Gegenstand der wissenschaftlichen Untersuchungen. Kurz gesagt, Freiheitsgrade zur Anpassung des Trackings, wie sie sich in BATS bieten, finden sich im GPS- bzw. GNSS-Umfeld nicht, was den besonderen wissenschaftlichen Wert der geplanten Untersuchungen ausmacht.

Dass alle drei Ortungsmethoden auf Basis derselben, sehr leistungsfähigen Hardware (OAK-Plattform) in sehr unterschiedlichen Umgebungen miteinander verglichen werden können, steigert die wissenschaftliche Aussagekraft der Untersuchungen weiter.

 

 


Ansprechpartner

Dipl.-Ing. (FH), M.Eng. Markus Hartmann

Dipl.-Ing. Thorsten Nowak