Navegación integrada
Además del arte de la conducción , la navegación integrada es la combinación óptima de los métodos de navegación individuales . Esto significa que la determinación de la ubicación y el control modernos de vehículos terrestres, acuáticos y aéreos ganan precisión y confiabilidad.
Combinación ponderada de datos de medición
Si la navegación , en resumen, es el control de un vehículo hasta el destino seleccionado , la navegación integrada (o híbrida ) combina varios métodos de navegación y los pondera de acuerdo con la precisión y confiabilidad . Por el contrario, la posición óptimamente calculada (“más probable”) permite hacer declaraciones sobre si los datos seleccionados y el modelo de control fueron los mejores.
Desde la década de 1980, los sistemas de navegación se han convertido en métodos automatizados para determinar la posición en las áreas de navegación , aviación , tráfico por carretera y agrimensura ( geodesia ).
El tipo "vehículo" de barcos y aviones estos desarrollos se están impulsando en raschesten, pero también juegan para Geodatenerfasser, grandes maquinaria agrícola y camiones - flotas de vehículos involucrados. La navegación de los automóviles privados combina menos elementos individuales, ya que el mapa digital es una fuente importante de datos .
Las fuentes de datos más importantes
Los tipos individuales de navegación que tiene sentido incluir en un modelo híbrido son:
- La navegación a estima : determinación continua de la ubicación a partir del curso y la velocidad El viento se tiene en cuenta calculando la deriva ; El radar Doppler y otros datos adicionales aumentan la precisión.
- La navegación inercial: navegación autónoma mediante acelerómetros y giroscopios .
- En la navegación por radio , se utilizan estaciones transmisoras que envían señales de radio para determinar la posición. De la docena de procedimientos, los más importantes son:
- En la navegación por satélite (ver también GPS y Galileo ) las señales se utilizan por satélite; sus tiempos de tránsito hasta el destinatario "recortan" su posición fuera del globo.
- La navegación celeste , la ubicación mediante la observación de cuerpos celestes (sol, estrellas y planetas), es actualmente solo en el espacio una fuente de datos importante. En vuelo y terrestre , ha perdido su importancia durante unos 10 años debido al GPS. En el futuro, sin embargo, puede contribuir nuevamente a la navegación híbrida cuando nuevos sensores reemplacen el ojo .
Otros métodos también son importantes para pilotos y navegantes , pero más por su sentido del espacio que por pura localización. Incluyen:
- el sentido del equilibrio y los músculos ,
- la navegación visual - Comparación de mapa y terreno y establecimiento inconsciente de un "modelo mental"
- la navegación terrestre - posicionamiento cerca de la costa basado en puntos de referencia (puntos de referencia prominentes en tierra y mar ).
Algunos de estos métodos son difíciles de modelar matemáticamente, aunque la investigación para replicar los "sistemas integrados" humanos ha estado en curso durante mucho tiempo.
Desarrollos especiales
El Instituto de Navegación de Stuttgart , fundado en la década de 1960 por Karl Ramsayer , lleva a cabo desarrollos especiales . A partir de las "tarjetas de acoplamiento automático" anteriores, ha surgido una dirección de investigación que utiliza métodos de filtrado digital (por ejemplo, filtros de Kalman ) para determinar los errores típicos de los sensores y, por tanto, las posiciones más precisas . En este contexto, se suele utilizar el término "estimación". Esto puede sorprender al profano cuando se trata de precisiones de unos pocos centímetros y metros. Pero la palabra proviene de las estadísticas técnicas , donde nada se considera completamente libre de errores .
Ver también
- Náutica , aviación , aeroespacial , transporte marítimo
- Análisis de regresión , colocación , optimización , Gissen
- Sistema de coordenadas , tecnología de radio , GPS , Galileo , GLONASS , Vertigo
enlaces web
literatura
- HC Free Life: Historia de la navegación . F. Steiner Verlag, Wiesbaden 1978, ISBN 3-515-02370-4 .
- G. Hilscher: Vuelo sin estrellas. Siegfried Reisch : pionero de la navegación inercial . 1992, ISBN 3-907175-21-2 .
- JF Wagner: Sobre la generalización de los sistemas de navegación integrados a sensores distribuidos espacialmente y estructuras de vehículos flexibles. (= Informes de progreso VDI. Serie 8, No. 1008). VDI Verlag, Düsseldorf 2003, ISBN 3-18-500808-1 .
- S. Winkler: Para la fusión de datos de sensores para sistemas de navegación integrados de microaviones no tripulados. Shaker Verlag , Aquisgrán 2007, ISBN 978-3-8322-6060-6 .