Civil Engineering Reference
In-Depth Information
Abb. 3.17
Prinzipskizze zur Navigation mittels GPS (Quelle: Götting)
3.1.1.4 Das Global Positioning System (GPS)
Kommen wir zu den aktiven Technologien mit künstlichen bodenfreien Marken. Um sich
in sehr großen Räumen oder auch auf dem freien Feld zu orientieren, reichen passive Mar-
ken in der Regel nicht aus. Aktiv sendende Marken, z. B. Leuchttürme, haben den Vorteil,
dass sie auch über sehr große Entfernungen eindeutig in ihrer Richtung in Bezug auf das
Fahrzeug bestimmt werden können. Bei Verwendung mehrerer dieser Marken lassen sich
Ort und Richtung des Fahrzeugs bestimmen.
Bedeutender sind jedoch Funkverfahren, bei denen eine Selbstortung auch mittels
Laufzeitmessung zu Satelliten (GPS) oder stationären, codierten Radarreflektoren vor-
genommen wird. Voraussetzung für eine genaue und zuverlässige Ortung ist, dass quasi
eine freie Sicht zwischen der Ortungsantenne am Fahrzeug und den Satelliten bzw. den
Radarreflektoren besteht. Daher ist die Satellitennavigation grundsätzlich im Freien auf
unbebautem Gelände einsetzbar.
In bebauter Umgebung, z. B. zwischen Gebäuden oder auch zum Teil in großen, offenen
Hallen, ist das GPS ungeeignet. Hier kann nur ein sog. LPR (Local Positioning Radar), also
ein „Indoor-GPS“ aufgebaut und verwendet werden. Statt hoch genauer, beweglicher und
teurere Satelliten werden relativ preiswerte Funkbaken stationär in dem Aktionsbereich
eingesetzt. Auch hier wird die Laufzeit zu den Baken gemessen und damit der Standort
des Fahrzeugs ermittelt. Mit einer günstigen Anordnung der Baken kann man auch ein
bebautes Gelände ausreichend „ausleuchten“. Das System ist allerdings deutlich ungenauer
als das aufwendige GPS, selten werden ± 10 cm, meist ± 30 cm Messgenauigkeit erreicht
(Abb.
3.17
).
Allgemeine Informationen zum GPS finden sich leicht im Internet, weshalb wir hier
nicht darauf eingehen müssen. Zur GPS-Navigation bei FTS haben wir vorne in Kap. 2.1.5.2
„Navigation im Außenbereich“ bereits die unterschiedlichen Stufen besprochen, die man
bezüglich technischem Aufwand und Kosten zur Erlangung der geforderten Positionier-
genauigkeit benötigt. Für eine Genauigkeit von wenigen Zentimetern ist das sog. „real
time kinematic dGPS“ notwendig, was aber auch einen freien Sichtkegel nach oben von
15 ° benötigt. Enge Häuserschluchten, Metallkräne und Brücken schränken die Einsatz-
möglichkeiten stark ein.
3.1.1.5 Gegenüberstellung der Verfahren
Im Folgenden sind die verschiedenen Navigationsverfahren, sowie ihre Vor- und Nachteile
tabellarisch aufgeführt (Tab.
3.1
).
