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Navigation and Datafusion

Module MW0836

This Module is offered by Chair of Flight System Dynamics (Prof. Holzapfel).

This module handbook serves to describe contents, learning outcome, methods and examination type as well as linking to current dates for courses and module examination in the respective sections.

Basic Information

MW0836 is a semester module in German language at Bachelor’s level and Master’s level which is offered in winter semester.

This Module is included in the following catalogues within the study programs in physics.

  • Catalogue of non-physics elective courses
Total workloadContact hoursCredits (ECTS)
90 h 30 h 3 CP

Content, Learning Outcome and Preconditions

Content

Navigation ist die hochgenaue kontinuierliche Positions-, Geschwindigkeits- und Orientierungsbestimmung bzw. -propagation eines Flug- oder Fahrzeugs aus Sensormessungen. Die Kenntnis der kinematischen Zustände einer Plattform ist für alle Führungs- und Regelungsaufgaben in luft-, land-, see- und raumgestützten Anwendungen
von fundamentaler Bedeutung. Durch die Fusion verschiedener komplementärer Navigationsmethoden in sogenannten integrierten Navigationssystemen können die Vorteile der einzelnen Technologien in einem einzigen System vereint und dabei gleichzeitig individuelle Nachteile vermieden werden.
In den Übungen werden eine Matlab-Toolbox für ein integriertes IMU/GPS Navigationssystem erarbeitet und damit die Ergebnisse der Vorlesung praktisch veranschaulicht.

Vorlesungskapitel:
-Geodäsie und Trägheitssensorik
-Trägheitsnavigation
-Fehlerfortpflanzung und Systemtheorie
-Satellitennavigation
-Datenfusion
-Integrierte Navigationssysteme

Learning Outcome

Nach der erfolgreichen Teilnahme an der Modulveranstaltung sind die Studierenden in der Lage, sowohl die mathematische Theorie als auch die operationellen Algorithmen, welche zur Entwicklung hochgenauer integrierter Navigationssysteme benötigt werden, im Grundsatz zu verstehen.
Die Studierenden haben einen Einblick erhalten, wie Daten verschiedener Sensoren (Beschleunigungsmesser, Kreisel, GPS, Barometer, Magnetometer, optische Sensoren,...) zur Berechnung von Position, Geschwindigkeit und Lage in modernen Navigationssystemen fusioniert werden und bekommen ein Gespür für dabei auftretende Schwierigkeiten.

Preconditions

Das interdisziplinäre Modul richtet sich an Studenten und Doktoranden aus verschidenen Studiengängen (Maschinenwesen, Mathematik, Elektrotechnik, Geodäsie), die sich Fachwissen im Bereich der Navigation aufbauen möchten. Voraussetzung ist das Interesse an höherer, problemangewandter Mathematik. Für den Besuch der Übung sind Vorkenntnisse in Matlab förderlich. Zum eigenständigen Bearbeiten der Übungen wird ein
Rechner mit Matlab benötigt. Zudem wird der Besuch des Moduls "Flugsystemdynamik 1" empfohlen.

Courses, Learning and Teaching Methods and Literature

Courses and Schedule

Learning and Teaching Methods

Vortrag
Matab-Übung:
In der Übung werden die in der Vorlesung vermittelten Inhalte praktisch angewendet und mit Hilfe von Simulationen veranschaulicht. Darüberhinaus bekommen die Teilnehmer Aufgaben gestellt. Diese können während der Übung oder freiwillig bis zur nächsten Übung bearbeitet werden. Die zur Verfügung gestellten Algorithmen können als Ausgang für eigene, weiterführende Untersuchungen verwendet werden.

Media

Powerpoint-Folien, Hands-On Matlab Übung, Aufgabenblätter

Literature

Ausführliche Vorlesungunterlagen

Module Exam

Description of exams and course work

Am Ende der Veranstaltung wird eine mündliche oder schriftliche Prüfung angeboten.

Exam Repetition

There is a possibility to take the exam in the following semester.

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