Glossar
AHRS – Attitude and Heading Reference System
Das Attitude & Heading Reference System (AHRS) ist eine entscheidende Technologie in der modernen Luftfahrt und Schifffahrt. Es liefert wichtige Informationen über die Ausrichtung und den Kurs eines Flugzeugs oder Schiffes und gewährleistet so eine sichere und genaue Navigation.
Zur vollständigen Definition →Antennengewinn
Die GNSS-Antennenverstärkung beschreibt die Fähigkeit der Antenne, Satellitensignale aus bestimmten Richtungen mit unterschiedlicher Stärke zu empfangen. Sie spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Signalqualität, der Empfangsreichweite und der Positionsgenauigkeit. Im Gegensatz zu stark gerichteten Antennen sind GNSS-Antennen so konzipiert, dass sie eine konsistente Verstärkung über den gesamten Himmel bieten, um mehrere Satelliten gleichzeitig zu verfolgen. Ein ausgewogenes Verstärkungsmuster trägt dazu bei, Signalverluste zu minimieren, Mehrwegeinterferenzen zu reduzieren und eine zuverlässige Leistung in verschiedenen Umgebungen aufrechtzuerhalten. Das Verständnis der Antennenverstärkung ist entscheidend für die Auswahl der richtigen GNSS-Antenne für Anwendungen wie Vermessung, Navigation, Geodäsie und autonome Systeme.
Zur vollständigen Definition →Antennenpolarisation
Die Antennenpolarisation definiert die Ausrichtung des elektrischen Feldes einer Antenne während der Signalübertragung oder des Empfangs. Sie spielt eine entscheidende Rolle in der drahtlosen Kommunikation, indem sie die Signalstärke, -qualität und -zuverlässigkeit beeinflusst. Zu den gängigen Typen gehören lineare, zirkulare und elliptische Polarisation, die jeweils für bestimmte Anwendungen geeignet sind. Die Anpassung der Polarisation zwischen Sende- und Empfangsantennen maximiert die Signaleffizienz und minimiert Verluste. Darüber hinaus können Umweltfaktoren und die Antennenausrichtung die Polarisationsleistung beeinflussen. Das Verständnis der Antennenpolarisation ist für die Entwicklung und Optimierung von Kommunikationssystemen, Navigationsempfängern und Radartechnologien unerlässlich, um eine effektive und zuverlässige Signalübertragung unter verschiedenen Bedingungen zu gewährleisten.
Zur vollständigen Definition →Antennenstrahlungsmuster
Das GNSS-Antennen-Strahlungsmuster beschreibt, wie die Antenne Signale aus verschiedenen Richtungen im Raum empfängt. Es ist ein Schlüsselfaktor bei der Bestimmung der Fähigkeit der Antenne, Satelliten am Himmel zu verfolgen und die Signalqualität aufrechtzuerhalten. Ein gut designtes Strahlungsmuster gewährleistet eine starke Verstärkung in Richtung des Zenits und eine ausreichende Abdeckung in Richtung des Horizonts, während gleichzeitig Interferenzen aus unerwünschten Richtungen minimiert werden. Dies wirkt sich direkt auf die Positionsgenauigkeit, die Signalzuverlässigkeit und die Widerstandsfähigkeit gegen Mehrwegeeffekte aus. Das Verständnis und die Optimierung des Strahlungsmusters ist für leistungsstarke GNSS-Anwendungen wie Vermessung, Luftfahrt, autonome Fahrzeuge und wissenschaftliche Forschung unerlässlich.
Zur vollständigen Definition →Anti-Jamming
Anti-Jamming bezieht sich auf Techniken und Technologien, die entwickelt wurden, um Satellitensignale, insbesondere GNSS-Signale, vor absichtlichen oder unbeabsichtigten Störungen zu schützen. Da diese Signale schwach sind, wenn sie die Empfänger erreichen, sind sie anfällig für Störungen durch Jamming-Geräte, die das Signal blockieren oder überlagern. Anti-Jamming-Systeme erkennen, filtern oder vermeiden diese Störsignale, um eine kontinuierliche, genaue Navigation und Kommunikation zu gewährleisten. Zu diesen Methoden gehören die Verwendung von Richtantennen, fortschrittliche Signalverarbeitung, Frequenzdiversität und die Integration mit anderen Sensoren, die dazu beitragen, eine zuverlässige Leistung auch in schwierigen oder feindlichen Umgebungen aufrechtzuerhalten. Ein Anti-Jamming-System schützt GPS- und Satellitensignale vor Low-Power-Jammern, die online leicht zugänglich sind und die Positionierung und Zeitmessung über weite Gebiete stören können.
Zur vollständigen Definition →Anti-Jamming-Gerät
Ein Anti-Jamming-Gerät ist eine kritische Komponente in modernen Navigationssystemen, die entwickelt wurde, um vor Signalstörungen zu schützen, die die GNSS-basierte Positionierung und Zeitmessung beeinträchtigen können. Da Satellitensignale von Natur aus schwach sind, wenn sie die Erde erreichen, sind sie sehr anfällig für Störungen – die absichtliche oder unbeabsichtigte Übertragung von Hochfrequenzsignalen, die das ursprüngliche Signal überlagern oder blockieren. Anti-Jamming-Geräte verwenden fortschrittliche Techniken wie Beamforming, Filterung und Signalverarbeitung, um Interferenzen zu erkennen, zu unterdrücken oder abzuweisen. Diese Geräte gewährleisten eine zuverlässige und genaue Navigation in schwierigen Umgebungen und sind daher unerlässlich für Verteidigung, Luftfahrt, Schifffahrt und autonome Anwendungen, bei denen eine kontinuierliche GNSS-Verfügbarkeit von entscheidender Bedeutung ist.
Zur vollständigen Definition →Lage in der Navigation
In der Navigation bezieht sich die Lage auf die Orientierung eines Fahrzeugs oder Objekts relativ zu einem festen Bezugssystem, das typischerweise durch drei Rotationsachsen definiert wird: Nick-, Roll- und Gierachse.
Zur vollständigen Definition →Rucksackbasierte Vermessung
Rucksackbasierte Vermessung ist eine moderne, mobile Kartierungsmethode, die fortschrittliche Sensoren in einem tragbaren System kombiniert. Es wurde für Flexibilität und Effizienz entwickelt und ermöglicht es Benutzern, genaue räumliche Daten zu sammeln, während sie durch Gebiete gehen, die mit Fahrzeugen, Drohnen oder herkömmlichen Geräten schwer zugänglich sind. Ausgestattet mit Technologien wie GNSS, LiDAR, Kameras und Trägheitssensoren eignen sich Rucksack-Systeme ideal für die Kartierung von Wäldern, städtischen Umgebungen, Tunneln und Innenräumen. Dieser Ansatz rationalisiert die Datenerfassung, reduziert die Einrichtungszeit und ermöglicht eine hochauflösende 3D-Modellierung sowohl in offenen als auch in GNSS-verweigernden Umgebungen.
Zur vollständigen Definition →Rückwärtsverarbeiteter Inertialpfad
Der rückwärtsverarbeitete Inertialpfad bezieht sich auf die Technik der Berechnung der Trajektorie eines Fahrzeugs durch die Verarbeitung von Trägheitsdaten in umgekehrter Zeitreihenfolge. Diese Methode beginnt an einem bekannten Endpunkt – z. B. wenn das GNSS-Signal nach einem Ausfall wiedererfasst wird – und berechnet den Pfad rückwärts. Sie bietet eine alternative Perspektive auf die Positionsschätzung, die besonders nützlich ist, wenn sie mit dem vorwärtsverarbeiteten Pfad kombiniert wird. Durch den Vergleich beider Pfade können Ingenieure Driftfehler in GNSS-gestützten Inertialnavigationssystemen besser identifizieren und reduzieren, wodurch die Gesamtgenauigkeit in schwierigen Umgebungen verbessert wird.
Zur vollständigen Definition →Rückwärtsverarbeitung
Die Rückwärtsverarbeitung ist eine GNSS-Nachbearbeitungstechnik, die Positionsdaten vom Ende einer Vermessung zum Anfang hin berechnet. Im Gegensatz zur Vorwärtsverarbeitung, die chronologisch abläuft, analysiert die Rückwärtsverarbeitung Daten in umgekehrter Zeitreihenfolge. Diese Methode verbessert die Genauigkeit, indem sie Fehler korrigiert, die am Ende eines Datensatzes auftreten können. Sie erweist sich als besonders nützlich in Kombination mit der Vorwärtsverarbeitung, sodass Benutzer Ergebnisse zusammenführen und eine zuverlässigere Trajektorie erstellen können. Die Rückwärtsverarbeitung ist ideal für Anwendungen, die eine hohe Präzision erfordern, wie z. B. mobile Kartierung, UAV-Missionen und Meeresvermessungen, bei denen die Datenverfeinerung nach der Mission von entscheidender Bedeutung ist.
Zur vollständigen Definition →Baudrate
Die Baudrate spielt eine entscheidende Rolle in Inertialnavigationssystemen und definiert die Geschwindigkeit, mit der Daten zwischen Sensoren und Verarbeitungseinheiten übertragen werden. Die richtige Wahl der Baudrate gewährleistet eine genaue und zeitnahe Kommunikation von Bewegungs-, Orientierungs- und Geschwindigkeitsdaten. Die Optimierung dieses Parameters ist für eine zuverlässige Leistung in hochdynamischen und Echtzeit-Navigationsanwendungen unerlässlich.
Zur vollständigen Definition →BeiDou
Beidou ist das chinesische globale Positionierungssystem, das globale Positionierungs-, Navigations- und Zeitmessdienste anbietet. Benannt nach dem Sternbild Großer Wagen, repräsentiert Beidou Chinas bedeutenden Fortschritt in der Weltrauminfrastruktur und -technologie.
Zur vollständigen Definition →Körperfestes Koordinatensystem
Der Sensor-(Body-)Koordinatenrahmen, oft auch Body-Frame oder Fahrzeugrahmen genannt, dient als Referenzrahmen, der an einer sich bewegenden Plattform befestigt ist, z. B. einer Drohne, einem Auto, einer Rakete oder einem Unterwasserfahrzeug. Ingenieure verwenden diesen Frame, um die Bewegung und Ausrichtung der Plattform relativ zu sich selbst zu beschreiben, was ihn für Navigation, Steuerung und Sensorfusion unerlässlich macht.
Zur vollständigen Definition →Eingebaute Filter
Der Einbau von integrierten Filtern in GNSS-Antennen ist unerlässlich, um die Empfänger vor Signalstörungen zu schützen und so die Aufrechterhaltung einer präzisen Positionierung zu gewährleisten. Diese Filter sind so konzipiert, dass sie unerwünschte Frequenzen wie Mobilfunk-, Radio- oder Wi-Fi-Signale blockieren, während nur GNSS-Signale durchgelassen werden. Es ist wichtig zu beachten, dass Satellitensignale mit sehr geringer Leistung ankommen; daher kann selbst eine geringfügige Interferenz die Leistung beeinträchtigen. Die Integration von Filtern direkt in die Antenne verbessert nachweislich die Signalqualität, reduziert das Rauschen und rationalisiert das System. Dieser integrierte Schutz ist besonders wichtig in städtischen oder industriellen Umgebungen, in denen eine hohe Signaldichte herrscht. Es ist wichtig zu beachten, dass eine zuverlässige Filterung unerlässlich ist, um eine stabile GNSS-Leistung in allen Anwendungen zu gewährleisten.
Zur vollständigen Definition →Koppelnavigation
Koppelnavigation ist eine Navigationstechnik, mit der die aktuelle Position anhand einer zuvor bekannten Position und der Berechnung des Kurses auf der Grundlage von Geschwindigkeit, Zeit und zurückgelegter Richtung bestimmt wird.
Zur vollständigen Definition →DVL – Doppler-Geschwindigkeitslog
Ein Doppler Velocity Log (DVL) ist ein akustischer Sensor, der zur Messung der Geschwindigkeit eines Unterwasserfahrzeugs relativ zum Meeresboden oder zur Wassersäule verwendet wird. Er arbeitet mit dem Doppler-Effekt, bei dem von den Schallwandlern des DVL ausgesandte Schallwellen von Oberflächen reflektiert werden und mit einer Frequenzverschiebung zurückkommen, die proportional zur Bewegung des Fahrzeugs ist. Durch die Analyse dieser Verschiebung berechnet das DVL die Geschwindigkeit in drei Dimensionen (Surge, Sway und Heave) und ermöglicht so eine genaue Unterwassernavigation und -positionierung.
Zur vollständigen Definition →ECEF: Earth-Centered, Earth-Fixed Frame (erdzentriert, erdfixiert)
Das Earth-Centered, Earth-Fixed (ECEF)-System ist ein globales Koordinatensystem, das zur Darstellung von Positionen auf oder in der Nähe der Erde verwendet wird. Es handelt sich um ein rotierendes Bezugssystem, das relativ zur Erdoberfläche fixiert ist, d. h. es bewegt sich mit der Rotation des Planeten. Ingenieure, Wissenschaftler und Navigationssysteme verwenden ECEF-Koordinaten, um Positionen in einem globalen Kontext genau zu verfolgen.
Zur vollständigen Definition →EKF – Erweitertes Kalman-Filter
Der Extended Kalman Filter (EKF) ist ein Algorithmus, der zur Schätzung des Zustands eines dynamischen Systems aus verrauschten Messungen verwendet wird. Er erweitert den Kalman-Filter, um nichtlineare Systeme zu berücksichtigen, die in realen Navigationsszenarien üblich sind. Während der Standard-Kalman-Filter Linearität und Gaußsches Rauschen voraussetzt, linearisiert der EKF das nichtlineare System um die aktuelle Schätzung herum, wodurch er auch in komplexeren Umgebungen effektiv arbeiten kann.
Zur vollständigen Definition →FOG – Faseroptisches Gyroskop
Ein optisches Gyroskop, wie z. B. ein faseroptisches Gyroskop (FOG), misst die Drehung mithilfe der Interferenz von Licht anstelle von beweglichen Teilen. Es arbeitet auf der Grundlage des Sagnac-Effekts und erfasst Änderungen der Ausrichtung, wenn sich Licht durch lange Spulen aus Glasfaser bewegt – manchmal mehrere Kilometer lang. Dieses Design bietet hohe Präzision und Zuverlässigkeit, wodurch optische Gyroskope ideal für Navigationssysteme in der Luft- und Raumfahrt, der Schifffahrt und in Verteidigungsanwendungen sind.
Zur vollständigen Definition →Vorwärtsverarbeiteter Inertialpfad
Der vorwärtsverarbeitete Inertialpfad stellt die Trajektorie dar, die aus Trägheitssensordaten in Echtzeit berechnet wird. Diese Methode verarbeitet Daten sequenziell von Anfang bis Ende und verwendet Beschleunigungs- und Drehratenmessungen, um Position, Geschwindigkeit und Orientierung zu schätzen. Obwohl sie eine kontinuierliche Navigation auch bei GNSS-Ausfällen ermöglicht, kann sich die Lösung im Laufe der Zeit ohne externe Korrekturen verändern. Die Vorwärtsverarbeitung bildet die Grundlage der Inertialnavigation und ist für die Echtzeitverfolgung in GPS-verweigernden Umgebungen unerlässlich.
Zur vollständigen Definition →Vorwärtsverarbeitung
Die Vorwärtsverarbeitung ist eine Technik, die bei der GNSS-Daten-Nachbearbeitung verwendet wird, um Position und Trajektorie vom Anfang bis zum Ende einer Vermessung zu berechnen. Durch die Analyse von Daten in chronologischer Reihenfolge schätzt sie Positionsänderungen im Laufe der Zeit mithilfe von Satellitensignalen, Korrekturmodellen und Sensorfusion. Diese Methode spielt eine Schlüsselrolle bei der Verbesserung der Genauigkeit für Kartierungs-, Vermessungs- und Navigationsaufgaben, insbesondere in Post-Mission-Workflows.
Zur vollständigen Definition →Überlagerte Vorwärts-Rückwärts-Pfade
Die Überlagerung von Vorwärts- und Rückwärtspfaden kombiniert in beide Richtungen verarbeitete Navigationsdaten, um die Positionsgenauigkeit bei GNSS-Ausfällen zu verbessern. Durch die Zusammenführung von Vorwärts- und Rückwärts-Inertiallösungen minimiert das System die Drift und korrigiert Fehler, die typischerweise auftreten, wenn GNSS-Signale nicht verfügbar sind. Diese Technik verbessert die allgemeine Datenqualität, insbesondere in schwierigen Umgebungen wie Tunneln, städtischen Schluchten oder Wäldern.
Zur vollständigen Definition →Vorwärts-Rückwärts-Verarbeitung
Die Vorwärts/Rückwärts-Verarbeitung ist eine Nachbearbeitungstechnik, die die Positionsgenauigkeit verbessert, indem sie Trägheits- und GNSS-Daten in beide Richtungen analysiert. Der vorwärtsverarbeitete Inertialpfad berechnet die Bewegung auf der Grundlage von Echtzeitdaten, wobei sich die Drift im Laufe der Zeit akkumuliert. Der rückwärtsverarbeitete Inertialpfad beginnt an einem bekannten Endpunkt und kehrt die Daten um, um die Drift aus der entgegengesetzten Richtung zu identifizieren. Durch die Kombination beider Pfade bieten die überlagerten Vorwärts/Rückwärts-Pfade eine verfeinerte Lösung, die Fehler minimiert und die Navigationsleistung verbessert, insbesondere in GNSS-verweigernden Umgebungen wie Tunneln oder städtischen Schluchten.
Zur vollständigen Definition →Fugro Marinestar
Fugro Marinestar ® bietet hochpräzise GNSS-Positionierungsdienste, die auf die besonderen Anforderungen von Branchen wie dem Schiffs-, Bagger-, Hydrographie-, Marineeinsatz, Windparkentwicklung und der ozeanographischen Forschung zugeschnitten sind. Mit über 30 Jahren Erfahrung in der satellitengestützten Positionierung und kontinuierlichen technologischen Weiterentwicklungen bietet Marinestar® modernste, zuverlässige Lösungen, die für kritische Marineanwendungen entwickelt wurden. Mehrere GNSS-Konstellationen […]
Zur vollständigen Definition →Galileo: Satellitennavigationssysteme
Galileo ist das globale Satellitennavigationssystem Europas. Es bietet weltweit präzise Ortungs- und Zeitgebungsdienste. Die Europäische Union und die ESA haben Galileo entwickelt und betreiben es. Sie haben es geschaffen, um eine unabhängige und zuverlässige Navigationsunterstützung zu bieten. Galileo ergänzt Systeme wie GPS, GLONASS und Beidou.
Zur vollständigen Definition →Georeferenzierung
Georeferenzierung ist der Prozess, bei dem räumliche Daten, wie z. B. Karten, Luftbilder oder gescannte Dokumente, an einem bestimmten Koordinatensystem ausgerichtet werden, so dass sie exakt realen Standorten entsprechen.
Zur vollständigen Definition →GLONASS: Russisches globales Positionierungssystem
GLONASS ist ein globales Navigationssatellitensystem, das von Russland betrieben wird. Es wurde entwickelt, um weltweit genaue Ortungs-, Navigations- und Zeitgebungsdienste anzubieten. Ähnlich wie andere globale Navigationssysteme wie GPS, Galileo und Beidou nutzt GLONASS ein Netzwerk von Satelliten, um den Nutzern am Boden präzise Standortdaten zu liefern.
Zur vollständigen Definition →GNSS – Globales Navigationssatellitensystem
GNSS (Global Navigation Satellite System) bezieht sich auf ein Netzwerk von Satelliten, die zusammenarbeiten, um weltweit genaue Positions-, Navigations- und Zeitinformationen bereitzustellen. GNSS umfasst verschiedene Systeme wie GPS, GLONASS, Galileo und Beidou, die jeweils zu dem übergeordneten Ziel beitragen, Nutzern auf der ganzen Welt präzise räumliche Daten zu liefern.
Zur vollständigen Definition →GNSS-Antennen
GPS-Antennen und GNSS-Antennen spielen eine entscheidende Rolle in Satellitennavigationssystemen, da sie Signale von Satelliten empfangen, die die Erde umkreisen. Diese Antennen dienen als primäres Gateway für den Empfang von Positions-, Navigations- und Zeitdaten, die für Anwendungen von der alltäglichen Smartphone-Navigation bis hin zu hochpräzisen Vermessungen und der Steuerung autonomer Fahrzeuge unerlässlich sind. Während sich GPS-Antennen speziell auf das Global Positioning System konzentrieren, unterstützen GNSS-Antennen mehrere Satellitenkonstellationen wie GPS, Galileo, GLONASS und BeiDou und bieten so eine höhere Genauigkeit und Zuverlässigkeit. Das Verständnis der Funktionsweise dieser Antennen und ihrer wichtigsten Merkmale hilft den Nutzern, die richtige Lösung für ihre spezifischen Navigationsanforderungen auszuwählen.
Zur vollständigen Definition →GNSS-Konstellationen
Satellitenkonstellation bezieht sich auf eine Gruppe von Satelliten, die zusammenarbeiten, um ein gemeinsames Ziel zu erreichen, wie z. B. die Bereitstellung einer globalen Abdeckung oder die Verbesserung von Kommunikations- und Navigationsdiensten. Diese Konstellationen sind strategisch so konzipiert, dass sie einen kontinuierlichen und zuverlässigen Dienst gewährleisten, indem sie sicherstellen, dass die Satelliten koordiniert arbeiten, oft in bestimmten Orbitalmustern.
Zur vollständigen Definition →GNSS-Frequenzen
GNSS-Frequenzen sind spezifische Funkfrequenzen, die von Satellitennavigationssystemen verwendet werden, um Signale an Empfänger auf der Erde zu senden. Diese Frequenzen übertragen kritische Informationen, die eine präzise Positionierung, Navigation und Zeitmessung ermöglichen. Jede GNSS-Konstellation—wie GPS, Galileo, GLONASS und BeiDou—verwendet ihre eigenen Frequenzen, um eine zuverlässige globale Abdeckung zu gewährleisten. Mehrfrequenz-GNSS-Empfänger können auf mehrere Frequenzbänder zugreifen, um die Genauigkeit zu verbessern, Signalverzögerungen zu korrigieren und die Leistung in schwierigen Umgebungen zu steigern. Das Verständnis der GNSS-Frequenzen ist entscheidend für die Entwicklung von Empfängern, Antennen und Systemen, die hochpräzise Navigationsanwendungen mit mehreren Konstellationen unterstützen.
Zur vollständigen Definition →GNSS-Signale
GNSS-Signale sind Funkwellen, die von Navigationssatelliten gesendet werden, um Nutzern auf der Erde genaue Positions-, Geschwindigkeits- und Zeitinformationen zu liefern. Jedes Signal enthält wichtige Daten, einschließlich Satellitenidentifikation, Zeitinformationen und Orbitalinformationen, die es GNSS-Empfängern ermöglichen, präzise Positionen zu berechnen. Diese Signale arbeiten auf bestimmten Frequenzen und verwenden spezielle Modulationstechniken, um zivile, kommerzielle und militärische Anwendungen zu unterstützen. Da mittlerweile mehrere GNSS-Konstellationen aktiv sind—wie GPS, Galileo, GLONASS und BeiDou—profitieren die Nutzer von einer höheren Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit durch kombinierte Multi-Frequenz-GNSS-Signale in verschiedenen Umgebungen und unter verschiedenen Bedingungen.
Zur vollständigen Definition →GPS – Globales Positionierungssystem
Das Global Positioning System oder GPS ist ein satellitengestütztes Navigationssystem, das Standort- und Zeitinformationen überall auf der Erde liefert. Ursprünglich vom US-Verteidigungsministerium für die militärische Navigation entwickelt, hat sich GPS zu einer entscheidenden Technologie für eine breite Palette ziviler Anwendungen entwickelt, darunter Navigation, Kartierung und Zeitsynchronisation.
Zur vollständigen Definition →Kreiselkompass
Ein Kreiselkompass ist ein hochspezialisiertes Gerät zur hochgenauen Bestimmung der Richtung. Im Gegensatz zu Magnetkompassen, die sich auf das Erdmagnetfeld verlassen, nutzt ein Kreiselkompass die Prinzipien der gyroskopischen Bewegung, um die geografische Nordrichtung zu finden.
Zur vollständigen Definition →Gyroskop
Ein Gyroskop in der Navigation ist ein Gerät, das die Winkelgeschwindigkeit oder Drehbewegung um eine bestimmte Achse misst. Durch die Erfassung von Änderungen der Orientierung helfen Gyroskope, die Stabilität und Richtung von Fahrzeugen, Flugzeugen und Raumfahrzeugen aufrechtzuerhalten und zu steuern. Sie sind unerlässlich für Systeme, die eine präzise Steuerung von Bewegung und Orientierung erfordern, wie z. B. Autopilotsysteme, Inertialnavigationssysteme (INS) und Stabilisierungssysteme.
Zur vollständigen Definition →Kursbestimmungsmethode
Der Kurs bezieht sich auf die Richtung, in die ein Fahrzeug oder Schiff relativ zu einer Referenzrichtung weist, typischerweise geografisch oder magnetisch Nord.
Zur vollständigen Definition →Seegang
Seegang in der Navigation bezieht sich auf die vertikale Bewegung eines Schiffes oder einer Plattform, die durch Meereswellen und Dünung verursacht wird. Im Gegensatz zu Stampfen oder Rollen, die Drehbewegungen beinhalten, stellt der Seegang eine rein vertikale Verschiebung dar. Das Verständnis des Seegangs ist für maritime Operationen, Offshore-Bohrungen und präzise Vermessungsarbeiten unerlässlich. Er wirkt sich direkt auf die Stabilität des Schiffes, die Genauigkeit der Operationen und die Sicherheit der Besatzung aus. Die genaue Messung und Kompensation des Seegangs gewährleisten eine zuverlässige Navigation, verbessern die Leistung der Ausrüstung und erhalten die betriebliche Effizienz. In modernen Marineeinsätzen werden fortschrittliche Sensoren, Seegangskompensationssysteme und Vorhersagemodelle eingesetzt, um die vertikale Bewegung zu überwachen und zu steuern, so dass Schiffe und Plattformen auch bei dynamischen Seebedingungen sicher und präzise operieren können.
Zur vollständigen Definition →IMU – Inertial Measurement Unit
Inertial Measurement Units (IMU) sind grundlegende Komponenten in modernen Navigations- und Bewegungserfassungssystemen. Eine Inertial Measurement Unit (IMU) ist ein elektronisches Gerät, das die spezifische Kraft, die Winkelrate und manchmal das Magnetfeld, das den Körper umgibt, misst und meldet. Dabei werden Beschleunigungsmesser, Gyroskope und manchmal Magnetometer kombiniert. IMUs sind entscheidend für die Verfolgung und Steuerung der Position und Ausrichtung verschiedener Objekte, von Flugzeugen und Schiffen bis hin zu Smartphones und Gaming-Controllern. Es gibt verschiedene Arten von IMU-Sensoren: solche, die auf FOG (Fiber Optic Gyroscope) basieren, RLG-IMUs (Ring Laser Gyroscope) und schließlich IMUs, die auf MEMS-Technologie (Micro Electro-Mechanical Systems) basieren. Diese Technologie ermöglicht geringere Kosten und einen geringen Strombedarf bei gleichzeitiger Gewährleistung der Leistung. MEMS-basierte Systeme vereinen daher hohe Leistung und extrem niedrigen Stromverbrauch in einer kleineren Einheit.
Zur vollständigen Definition →Inertialsystem
Ein Inertialsystem ist ein Koordinatensystem, in dem Objekte den Newtonschen Bewegungsgesetzen folgen, ohne dass fiktive oder externe Kräfte berücksichtigt werden müssen. Mit anderen Worten, es ist ein nicht beschleunigtes System – entweder in Ruhe oder in Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit –, in dem ein Körper in Ruhe bleibt oder sich gleichförmig weiterbewegt, sofern keine äußere Kraft auf ihn wirkt. Wissenschaftler und Ingenieure verlassen sich auf Inertialsysteme, um Bewegungen im Weltraum, in der Luftfahrt, in der Schifffahrt und in der Robotik präzise zu analysieren.
Zur vollständigen Definition →INS – Inertial Navigation System
Inertial Navigation System (INS), auch INS genannt, ist ein Navigationsgerät, das Roll-, Nick-, Gierwinkel, Position und Geschwindigkeit liefert. Diese hochentwickelte Technologie bestimmt die Position, Ausrichtung und Geschwindigkeit eines Objekts, ohne auf externe Referenzen angewiesen zu sein. Diese in sich geschlossene Navigationslösung ist in verschiedenen Anwendungen von entscheidender Bedeutung, von der Luft- und Raumfahrt über die Verteidigung bis hin zur Robotik und zu autonomen Fahrzeugen.
Zur vollständigen Definition →ITAR – International Traffic in Arms Regulations
Die International Traffic in Arms Regulations (ITAR) sind eine Reihe von US-Regierungsvorschriften, die den Export und Import von Rüstungsgütern und -dienstleistungen kontrollieren, einschließlich physischer Güter und technischer Daten, die für militärische Zwecke bestimmt sind.
Zur vollständigen Definition →Störsender
Jammer stellen eine wachsende und erhebliche Bedrohung für satellitengestützte Navigationssysteme auf der ganzen Welt dar. Da die Gesellschaft zunehmend auf globale Navigationssatellitensysteme (GNSS) wie GPS, Galileo, GLONASS und BeiDou für präzise Positionierung, Zeitmessung und Führung angewiesen ist, sind die Risiken, die mit Signalstörungen verbunden sind, ernster geworden.
Zur vollständigen Definition →Jamming
Jamming bezeichnet die absichtliche Störung von Funksignalen, um den normalen Betrieb von Kommunikations- oder Navigationssystemen zu unterbrechen. Diese oft illegale Aktivität birgt ernsthafte Risiken, da sie wichtige Signale blockiert oder überlagert, insbesondere solche, die in GPS und anderen kritischen Netzwerken verwendet werden. Da unsere Welt zunehmend von drahtloser Technologie abhängig ist, wird das Verständnis und die Bekämpfung der Bedrohung durch Jamming immer wichtiger.
Zur vollständigen Definition →LiDAR – Light Detection and Ranging
LiDAR steht für Light Detection and Ranging. Es ist eine Methode zur Messung von Entfernungen, bei der Laserstrahlen auf ein Ziel emittiert und die Zeit gemessen wird, die die Strahlen benötigen, um zum Sensor zurückzukehren. Die aus diesen Messungen gesammelten Daten können dann verwendet werden, um genaue, hochauflösende 3D-Modelle und Karten der Umgebung zu erstellen.
Zur vollständigen Definition →Rauscharme Verstärker
Rauscharme Verstärker (LNAs) sind wesentliche Komponenten in GNSS-Antennen, die entwickelt wurden, um schwache Satellitensignale zu verstärken, ohne das Rauschen wesentlich zu erhöhen. Da GNSS-Signale mit extrem niedrigen Leistungspegeln ankommen, die oft unter dem Hintergrundrauschen liegen, spielen LNAs eine entscheidende Rolle bei der Erhaltung der Signalintegrität. Durch die Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses (SNR) erhöhen LNAs die Empfindlichkeit des Empfängers und ermöglichen eine genaue und zuverlässige Positionierung auch in schwierigen Umgebungen. LNAs werden in der Nähe der Antenne positioniert, um Kabelverluste zu minimieren und eine hohe Signalqualität im gesamten System aufrechtzuerhalten. Ihre Leistung ist entscheidend für Anwendungen, die eine präzise Navigation erfordern, wie z. B. Vermessung, Luftfahrt, autonome Fahrzeuge und Zeitsysteme.
Zur vollständigen Definition →Magnetfeld
Ein Magnetfeld ist ein physikalisches Feld, das den magnetischen Einfluss auf elektrische Ströme, bewegte Ladungen und magnetische Materialien darstellt. Die Erde verhält sich wie ein riesiger Magnet und erzeugt ihr eigenes Magnetfeld, das vom Süd- zum Nordpol verläuft. Die Pole sind nicht exakt auf die geografische Nord-Süd-Achse ausgerichtet.
Zur vollständigen Definition →MBES – Multibeam-Fächerecholot
Ein Multibeam-Fächerecholot (MBES) ist ein hochauflösendes Sonarsystem, das zur Kartierung des Meeresbodens und von Unterwassermerkmalen mit außergewöhnlicher Präzision eingesetzt wird. Durch das Aussenden mehrerer Schallkeulen in einer breiten Fächerform unterhalb eines Schiffes misst MBES die Zeit, die jede Keule benötigt, um vom Meeresboden zu reflektieren und zurückzukehren. Anhand dieser Daten können detaillierte, dreidimensionale Bilder des Unterwassergeländes erstellt werden. MBES wird häufig in der hydrographischen Vermessung, der Meeresforschung, der Offshore-Technik und der Umweltüberwachung eingesetzt und liefert genaue Tiefeninformationen, die für die sichere Navigation, die wissenschaftliche Analyse und die Entwicklung der maritimen Infrastruktur unerlässlich sind.
Zur vollständigen Definition →Meaconing
Meaconing ist die erneute Ausstrahlung von GNSS-Signalen, um Navigationssysteme in die Irre zu führen, wodurch Empfänger falsche Positionen oder Zeitangaben berechnen. Diese Form des GNSS-Angriffs ist eine Unterart von Spoofing, bei dem GNSS-Signale abgefangen und ohne Änderung des Inhalts, sondern nur mit einer Verzögerung, erneut gesendet werden.
Zur vollständigen Definition →Bewegungskompensation und Position
Bewegungskompensation und -positionierung bezieht sich auf die Fähigkeit eines Systems, typischerweise unter Einbeziehung von Sensoren oder Geräten, Bewegungen auszugleichen oder zu kompensieren, um genaue Positionsinformationen zu erhalten.
Zur vollständigen Definition →MRU – Motion Reference Unit
Eine Motion Reference Unit (MRU) wurde entwickelt, um die Bewegungen von Objekten in dynamischen Umgebungen wie der Schifffahrt und der Luft- und Raumfahrt präzise zu verfolgen und zu melden. Das System ist so konzipiert, dass es Roll-, Nick- und Hubbewegungen misst und so eine verbesserte Navigation, Stabilisierung und Systemleistung in Echtzeit ermöglicht.
Zur vollständigen Definition →Mehrwegeausbreitungsfehler
In der Trägheitsnavigation tritt ein Mehrwegefehler auf, wenn GNSS-Signale von Oberflächen wie Gebäuden, Wasser oder Gelände reflektiert werden, bevor sie den Empfänger erreichen, was zu Signalverzerrungen führt.
Zur vollständigen Definition →Mehrwegeunterdrückung
Mehrwegeunterdrückung bezieht sich auf die Fähigkeit eines Empfänger- oder Antennensystems, Fehler zu reduzieren, die durch reflektierte GNSS-Signale verursacht werden. Wenn ein GNSS-Signal direkt von einem Satelliten zu einem Empfänger gelangt, liefert es genaue Positionsdaten. Nahegelegene Oberflächen—wie Gebäude, Gewässer oder Metallstrukturen—können das Signal jedoch reflektieren, wodurch es etwas später als das direkte Signal am Empfänger ankommt.
Zur vollständigen Definition →Multisensor-Fusion
Die Multisensorfusion ist eine kritische Komponente in den Umfeldwahrnehmungssystemen fahrerloser Fahrzeuge und verbessert die Sicherheit und die Entscheidungsfindung. Durch die Integration von Daten aus verschiedenen Sensoren wie Kameras, LiDAR, Radar und Ultraschallgeräten können diese Systeme eine umfassendere und genauere globale Positionierungsgenauigkeit und Gesamtleistung des Systems in verschiedenen Szenarien erzielen. Was sind die […]
Zur vollständigen Definition →NAVIC – Navigation with Indian Constellation
NAVIC (Navigation with Indian Constellation) ist ein autonomes Satellitennavigationssystem, das von der Indian Space Research Organisation (ISRO) entwickelt wurde, um Nutzern in Indien und der umliegenden Region genaue und zuverlässige Positionsdatendienste bereitzustellen.
Zur vollständigen Definition →NED-Frame (North-East-Down)
Das NED-Koordinatensystem (North-East-Down) dient als weit verbreitetes Referenzsystem für Navigation und Trägheitsmessungen. Das North-East-Down (NED)-System dient als lokales Referenzsystem, das durch seine ECEF-Koordinaten definiert ist. Typischerweise bleibt es am Fahrzeug oder der Plattform befestigt und bewegt sich mit dem Body Frame. Dieses System positioniert die Nord- und Ostachsen in einer Ebene, die die Erdoberfläche an ihrem aktuellen Standort tangiert, basierend auf dem WGS84-Ellipsoidmodell.
Zur vollständigen Definition →PCO – Phase Center Offset
Der Phase Center Offset (PCO) ist ein grundlegendes Konzept in der hochpräzisen GNSS-Positionierung. Er bezieht sich auf den Versatz zwischen dem physischen Referenzpunkt einer Antenne und dem tatsächlichen Ort, an dem Satellitensignale effektiv empfangen werden—dem Phasenzentrum. Da dieser Punkt je nach Signalfrequenz und -richtung variiert, kann ein nicht korrigierter PCO erhebliche Fehler bei den Positionsberechnungen verursachen. Genaue Kenntnisse und die Korrektur des PCO sind für Anwendungen unerlässlich, die eine zentimetergenaue Genauigkeit erfordern, wie z. B. Vermessung, Geodäsie und Präzisionsnavigation.
Zur vollständigen Definition →PCV – Phase Center Variation
Die Phase Center Variation (PCV) ist ein kritischer Faktor, der die Genauigkeit von GNSS-Messungen beeinflusst. Sie bezieht sich auf die Variation der Position des Phasenzentrums einer Antenne in Abhängigkeit von der Richtung des eingehenden Satellitensignals. Im Gegensatz zum Phase Center Offset (PCO), der ein fester Wert ist, ändert sich die PCV mit der Satellitenhöhe, dem Azimut und der Signalfrequenz. Diese Variationen können, wenn sie nicht korrigiert werden, Fehler in präzisen Positionierungsanwendungen wie Geodäsie, Vermessung und GNSS-Referenznetzen verursachen. Das Verständnis und die Korrektur der PCV ist unerlässlich, um zuverlässige und konsistente Ergebnisse bei der hochpräzisen GNSS-Datenverarbeitung zu gewährleisten.
Zur vollständigen Definition →Neigung
Die Nickachse ist ein grundlegender Navigationsparameter, der die Aufwärts- oder Abwärtsneigung eines Fahrzeugs definiert. Sie spielt eine Schlüsselrolle bei der Gewährleistung von Stabilität, Kontrolle und Genauigkeit in der Luft, am Land, auf See und unter Wasser. Eine präzise Messung der Nickachse ermöglicht es Flugzeugen, sichere Steig- und Sinkflugbahnen einzuhalten, Schiffen, reibungslos in Wellen zu operieren, und autonomen Systemen, zuverlässigen Trajektorien zu folgen. Durch die Integration fortschrittlicher Sensoren und Algorithmen liefern moderne Navigationslösungen genaue Nickdaten, die eine missionskritische Leistung unterstützen.
Zur vollständigen Definition →Punktwolke
Eine Punktwolke bezieht sich auf eine Sammlung von 3D-Punkten, die die Form und Struktur einer Umgebung darstellen. Diese Punkte werden typischerweise von LiDAR- oder 3D-Scansystemen erzeugt, und jeder Punkt enthält räumliche Koordinaten (X, Y, Z), manchmal zusammen mit zusätzlichen Attributen wie Intensität oder Farbe. Während der LiDAR-Sensor die räumlichen Rohdaten erfasst, liefert das Inertialnavigationssystem (INS) die genaue Position und Ausrichtung des Sensors in jedem Moment.
Zur vollständigen Definition →PointPerfect ™
PointPerfect™ ist ein fortschrittlicher GNSS-Korrekturdienst, der die präzise Reaktionsfähigkeit von RTK mit der Flexibilität von PPP verbindet. Das traditionelle RTK bietet eine hohe Genauigkeit mit minimaler Konvergenzverzögerung, erfordert aber eine nahe gelegene Referenzstation. Umgekehrt zeichnet sich PPP ohne Bodeninfrastruktur aus, leidet aber oft unter langen Konvergenzzeiten. PointPerfect™ optimiert beide Ansätze, indem es eine Genauigkeit im Zentimeterbereich gewährleistet, die typischerweise innerhalb von Sekunden erreicht wird, ohne dass eine lokale Basisstation erforderlich ist. Es bietet eine breite Abdeckung in Europa, den zusammenhängenden USA, Kanada, Brasilien, Südkorea und Australien und reicht bis zu etwa 22 km vor der Küste. PointPerfect™ ist mit SBG-Produkten über die Formate SPARTN oder NTRIP kompatibel (nur Internet; L-Band erfordert ein externes Modem) und unterstützt Firmware v3.0+ auf Ellipse-Einheiten und HPI-Produkte mit Firmware-Version 5.1.131-stable und höher.
Zur vollständigen Definition →Daten-Nachbearbeitung
Die Nachbearbeitung von Daten ist ein entscheidender Schritt zur Verbesserung der Genauigkeit von aufgezeichneten Positions- und Navigationsinformationen nach einer Mission oder Vermessung. Anstatt sich ausschließlich auf Echtzeitdaten zu verlassen, ermöglicht die Nachbearbeitung den Benutzern, Fehler zu korrigieren, erweiterte Filter anzuwenden und zusätzliche Referenzinformationen zu integrieren. Diese Methode wird häufig in Anwendungen wie GNSS-basierter Vermessung, UAV-Kartierung, Hydrographie und Präzisionslandwirtschaft eingesetzt. Durch die Analyse gespeicherter Daten mit spezieller Software können Benutzer die Ergebnisse mit Techniken wie Vorwärts-, Rückwärts- und zusammengeführter Verarbeitung verbessern, was die Nachbearbeitung für das Erreichen hochpräziser Ergebnisse in anspruchsvollen Umgebungen unerlässlich macht.
Zur vollständigen Definition →PPK – Post Processing Kinematic
Post-Processing Kinematic ist eine GNSS-Datenverarbeitungsmethode, die verwendet wird, um eine hochgenaue Positionierung zu erreichen, indem Fehler in den Rohpositionsdaten korrigiert werden. Sie wird häufig in Anwendungen eingesetzt, in denen präzise Geodaten von entscheidender Bedeutung sind, wie z. B. Vermessung, Kartierung und UAV-Operationen.
Zur vollständigen Definition →PRN-Code (Pseudo-Random Noise Code)
Ein Pseudo-Random Noise (PRN)-Code erzeugt eine eindeutige binäre Sequenz, die zufällig erscheint, aber dennoch vollständig deterministisch und wiederholbar bleibt. Navigations- und Kommunikationssysteme wie GPS, Galileo und BeiDou verlassen sich auf diese Codes, um Satelliten zu unterscheiden, genaue Entfernungen zu berechnen und eine robuste Spread-Spectrum-Modulation zu unterstützen. Jeder Satellit sendet seinen eigenen PRN-Code, wodurch Empfänger bestimmte Satelliten identifizieren und die Signallaufzeit durch Korrelation mit einer lokal erzeugten Replik genau messen können. Ingenieure entwickeln PRN-Sequenzen so, dass sie orthogonal sind, was Interferenzen reduziert und die Signalklarheit erhöht. In GPS beispielsweise wiederholt sich der zivile C/A-Code jede Millisekunde, während der verschlüsselte P(Y)-Code sieben Tage lang durchläuft und der M-Code eine höhere Anti-Jamming-Resilienz bietet. PRN-Sequenzen verwenden typischerweise Linear-Feedback-Shift-Register (LFSRs), um ein pseudo-zufälliges Verhalten aufrechtzuerhalten und gleichzeitig die Vorhersagbarkeit zu gewährleisten, was sie sowohl zuverlässig als auch effizient für die hochpräzise Navigation macht.
Zur vollständigen Definition →Referenzrahmen
Ein Referenzrahmen ist ein Koordinatensystem, das zur Messung von Positionen, Geschwindigkeiten und Beschleunigungen von Objekten verwendet wird. Er bietet einen festen oder beweglichen Bezugspunkt, der es Ingenieuren und Wissenschaftlern ermöglicht, Bewegungen konsistent zu beschreiben. Je nach erforderlicher Perspektive werden in verschiedenen Anwendungen unterschiedliche Referenzrahmen verwendet.
Zur vollständigen Definition →Referenzstation
Eine Referenzstation ist ein fester, hochpräziser Standort, der mit einem GNSS-Empfänger und einer Antenne ausgestattet ist, die Positionsdaten erfasst, um die Genauigkeit der Standortdaten zu verbessern.
Zur vollständigen Definition →Relative Position
Die relative Position beschreibt die Lage eines Objekts in Bezug auf ein anderes. Im Gegensatz zur absoluten Positionierung, die feste Koordinaten wie Breiten- und Längengrad verwendet, stützt sich die relative Positionierung auf die Entfernung und Richtung zwischen Referenzpunkten. Dieses Konzept spielt eine entscheidende Rolle in Bereichen wie Robotik, Navigation, Vermessung und autonomen Systemen, wo es wichtiger ist, zu wissen, wie sich zwei oder mehr Objekte bewegen oder miteinander interagieren, als ihre genauen globalen Koordinaten. Durch den Einsatz von Sensoren oder Kommunikationsverbindungen können Systeme präzise räumliche Beziehungen berechnen, was genaue Bewegungen, Formationskontrolle oder Objektverfolgung ermöglicht, selbst in Umgebungen, in denen GNSS-Signale schwach oder nicht verfügbar sind.
Zur vollständigen Definition →Rollen
Die Rollachse ist ein grundlegender Bewegungsparameter in der Navigation, der die Sicherheit, Stabilität und Leistung von Schiffen direkt beeinflusst. Definiert als die seitliche Neigung eines Schiffes um seine Längsachse, ist die Rollachse einer der kritischsten Faktoren, die Seegängigkeit, Komfort der Besatzung und betriebliche Effizienz beeinflussen. Das Verständnis und die genaue Messung der Rollachse ist in der Schiffsbautechnik, Hydrographie, Offshore-Betrieben und autonomen Navigationssystemen unerlässlich. Durch die Überwachung des Rollverhaltens und die Anwendung von Stabilisierungstechnologien können Betreiber die Kursgenauigkeit aufrechterhalten, Geräte schützen und den Erfolg der Mission auch unter rauen Seebedingungen sicherstellen.
Zur vollständigen Definition →ROS-Treiber
Das Robot Operating System (ROS) ist eine Sammlung von Softwarebibliotheken und Tools, die Ihnen beim Erstellen von Roboteranwendungen helfen. Von Treibern bis hin zu hochmodernen Algorithmen und leistungsstarken Entwicklungstools bietet ROS alles, was Sie für Ihr nächstes Robotikprojekt benötigen. Und das alles als Open Source.
Zur vollständigen Definition →RTCM – Radio Technical Commission for Maritime Services
RTCM (Radio Technical Commission for Maritime Services) ist eine internationale Organisation, die Standards entwickelt, um die Kommunikation, Navigation und verwandte Systeme für die maritime Sicherheit und Effizienz zu verbessern.
Zur vollständigen Definition →RTK – Real Time Kinematic
RTK, oder Real Time Kinematics, ist eine hochentwickelte Positionierungstechnologie, die verwendet wird, um hochpräzise GNSS-Positionsdaten in Echtzeit zu erhalten.
Zur vollständigen Definition →RTS: Rauch–Tung–Striebel
RTS: Rauch–Tung–Striebel erfordert nur zwei Schritte: Vorwärtsfilterung und Rückwärtsglättung. Es speichert Daten effizient und ist einfach zu programmieren. Die Schätzung des Ambiguitätsparameters im Zustandsvektor erschwert jedoch die Verbesserung der Navigationsgenauigkeit während der Initialisierung und der Rekonvergenz.
Zur vollständigen Definition →Satellitenortungssysteme
Satellitenortungssysteme helfen dabei, mithilfe von Satellitensignalen einen genauen Standort auf der Erde zu bestimmen. Diese Systeme funktionieren weltweit. Alle Satelliten umkreisen die Erde und senden kontinuierlich Signale an Empfänger auf dem Boden. Diese Signale enthalten Zeit- und Standortdaten.
Zur vollständigen Definition →SBAS – Satellitengestützte Augmentationssysteme
Satellite-Based Augmentation Systems (SBAS) verbessern die GNSS-Positionierung, indem sie differentielle Echtzeitkorrekturen bereitstellen, ohne dass eine terrestrische Funkverbindung erforderlich ist. Dies macht SBAS zu einer idealen Lösung für Echtzeitvermessungen, wenn keine Funkkommunikation verfügbar ist. Durch die Aktivierung des SBAS-Differenzmodus in den Einstellungen Ihres Vermessungsgeräts können Sie korrigierte Positionen direkt über Satellit empfangen und aufzeichnen. In Regionen, in denen Systeme wie WAAS (Amerika), EGNOS (Europa), MSAS oder QZSS (Japan) verfügbar sind, können Benutzer von verbesserter Genauigkeit und Zuverlässigkeit profitieren. Wenn SBAS aktiv ist, wird die Vermessungsoberfläche aktualisiert, um die SBAS-Nutzung widerzuspiegeln, wodurch eine klare Sichtbarkeit des Systemstatus während der Datenerfassung gewährleistet wird.
Zur vollständigen Definition →Schiffsbewegungsmessung
Die Schiffsbewegungsmessung bezieht sich auf den Prozess der Quantifizierung der sechs Freiheitsgrade, die die Bewegung eines Schiffes auf See beschreiben. Ein Schiff wird ständig von Wellen, Wind und Strömungen beeinflusst, die sowohl translatorische als auch rotatorische Bewegungen erzeugen. Dazu gehören Surge, Sway und Heave, die lineare Verschiebungen sind, sowie Rollen, Stampfen und Gieren, die Winkelrotationen sind. Die genaue Messung dieser Bewegungen ist für die Navigation, die Stabilitätsanalyse, Offshore-Operationen und die wissenschaftliche Forschung unerlässlich. Moderne Systeme verwenden Trägheitssensoren, Gyroskope, Beschleunigungsmesser und GNSS-Empfänger, um hochpräzise Bewegungsdaten in Echtzeit zu erfassen. Diese Informationen werden verwendet, um die Schiffssteuerung zu verbessern, die Sicherheit der Besatzung zu gewährleisten und Anwendungen wie dynamische Positionierung, hydrographische Vermessungen und aktive Heave-Kompensation zu unterstützen. Durch die kontinuierliche Überwachung der Schiffsbewegungen können die Betreiber Herausforderungen antizipieren, die Leistung optimieren und einen zuverlässigen Betrieb in anspruchsvollen maritimen Umgebungen aufrechterhalten.
Zur vollständigen Definition →SLAM – Simultane Lokalisierung und Kartierung
Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) ist eine Kerntechnologie, die es autonomen Systemen ermöglicht, unbekannte Umgebungen zu verstehen und in ihnen zu navigieren. Durch die Verwendung von Onboard-Sensoren wie Kameras, Lidar oder IMUs ermöglicht SLAM einem Gerät, eine Karte seiner Umgebung zu erstellen und gleichzeitig seine genaue Position innerhalb dieser Karte zu bestimmen – und das alles in Echtzeit. Diese leistungsstarke Technik spielt eine entscheidende Rolle in Anwendungen, die von Robotik und Drohnen bis hin zu selbstfahrenden Autos und Augmented Reality reichen. SLAM macht externe Positionierungssysteme wie GNSS überflüssig, was es besonders wertvoll in Innenräumen, unterirdisch oder in anderen GNSS-verweigernden Umgebungen macht.
Zur vollständigen Definition →Spoofing
Was ist Spoofing? Spoofing ist eine ausgeklügelte Art von Interferenz, die einen GNSS-Empfänger dazu verleitet, eine falsche Position zu berechnen. Bei einem solchen Angriff sendet ein nahegelegener Funksender gefälschte GPS-Signale, die die authentischen Satellitendaten, die vom Ziel empfangen werden, außer Kraft setzen.
Zur vollständigen Definition →Spoofing-Minderung
Was ist Spoofing-Mitigation? Spoofing-Mitigation umfasst die Implementierung von Methoden und Technologien zur Erkennung, Verhinderung und Reaktion auf Spoofing-Angriffe auf GNSS-Systeme. Spoofing-Angriffe können GNSS-Empfänger täuschen, indem sie betrügerische Signale aussenden, die von legitimen Satelliten zu stammen scheinen. Diese Angriffe können zu schwerwiegenden Folgen führen, darunter Navigationsfehler, Serviceausfälle und Sicherheitsverletzungen.
Zur vollständigen Definition →Subsea-Navigationssystem
Subsea-Navigationssysteme bieten eine genaue Positionierung und Bewegungsverfolgung für Unterwasserfahrzeuge, die in GNSS-verweigernden Umgebungen operieren. Diese Systeme sind unerlässlich für Aufgaben wie die Kartierung des Meeresbodens, die Inspektion von Pipelines, den Offshore-Bau und die Meeresforschung. Durch die Kombination von akustischer Positionierung, Inertialsensoren, Doppler-Geschwindigkeitsloggern und fortschrittlichen Sensorfusionsalgorithmen gewährleistet die Subsea-Navigation eine zuverlässige Führung in tiefen und komplexen Unterwasserbedingungen. Da Unterwasseroperationen in Umfang und Tiefe zunehmen, spielt eine robuste Navigationstechnologie eine entscheidende Rolle bei der Ermöglichung einer sicheren, effizienten und präzisen Missionsausführung.
Zur vollständigen Definition →Surge
Surge bezieht sich auf die Vorwärts- und Rückwärtsbewegung eines Schiffes entlang seiner Längsachse, was maritime Operationen und die Navigation erheblich beeinflusst. Sie wirkt sich direkt auf die Schiffsgeschwindigkeit, den Wirkungsgrad des Antriebs und die Kursstabilität aus. Durch die genaue Messung und das Management von Surge können Schiffe eine optimale Leistung aufrechterhalten, den Kraftstoffverbrauch senken und die Sicherheit von Besatzung und Ladung gewährleisten. Fortschrittliche Sensoren und Steuerungssysteme überwachen Surge kontinuierlich und ermöglichen Echtzeitkorrekturen, Bewegungskompensation und verbesserte betriebliche Effizienz in kommerziellen, Verteidigungs- und Offshore-Anwendungen.
Zur vollständigen Definition →UART – Universal Asynchronous Receiver-Transmitter
Ein Universal Asynchronous Receiver-Transmitter (UART) ist eine grundlegende Kommunikationsschnittstelle, die in eingebetteten Systemen weit verbreitet ist. In inertialen Navigationssystemen (INS), in denen Sensoren kontinuierlich kritische Bewegungsdaten erzeugen, bietet UART eine einfache, aber zuverlässige Möglichkeit, Informationen zwischen IMUs und Prozessoren zu übertragen. Durch den Wegfall einer dedizierten Taktleitung und die Verwendung flexibler Baudraten gewährleistet UART einen effizienten, latenzarmen und robusten Datenaustausch. Dies macht es zu einer idealen Wahl für kompakte, energiebeschränkte und unternehmenskritische Navigationsanwendungen.
Zur vollständigen Definition →VBS – Virtual Base Station
Eine Virtual Base Station (VBS) ist eine GNSS-Verarbeitungstechnik, die entwickelt wurde, um die Positionierungsgenauigkeit in Real-Time Kinematic (RTK)- und Post-Processing-Anwendungen zu verbessern. Anstatt sich auf eine einzelne, feste physische Basisstation zu verlassen, generiert eine VBS eine virtuelle Referenzstation in der Nähe des Standorts des Rovers. Dieser Ansatz reduziert Positionierungsfehler, die durch atmosphärische Störungen verursacht werden, und verbessert die Gesamtpräzision des Systems.
Zur vollständigen Definition →Vibrationen
Vibrationen können unerwünschtes Rauschen oder Verzerrungen in die Messungen einbringen, da MEMS-Sensoren sehr empfindlich auf äußere Kräfte reagieren.
Zur vollständigen Definition →VRS – Virtuelle Referenzstation
Eine Virtual Reference Station (VRS) ist ein simulierter GNSS-Referenzpunkt, der entwickelt wurde, um die Echtzeit-Positionierungsgenauigkeit zu verbessern. Durch die Nutzung von Daten aus einem Netzwerk von kontinuierlich betriebenen Referenzstationen (CORS) erzeugt VRS ein lokalisiertes Korrektursignal, das räumliche Fehler reduziert und die RTK-Präzision (Real-Time Kinematic) verbessert. Dies ermöglicht es Benutzern, eine Genauigkeit im Zentimeterbereich zu erreichen, als ob eine Referenzstation an ihrem genauen Standort positioniert wäre.
Zur vollständigen Definition →VRU – Vertikalreferenzeinheit
Eine Vertical Reference Unit (VRU) umfasst eine Inertial Measurement Unit (IMU) und Filteralgorithmen, um genaue Roll- und Pitch-Winkel zu liefern. Sie nutzt die Schwerkraft als vertikale Referenz, um die IMU zu stabilisieren. Das System kombiniert Gyroskopdaten mit Schwerkraftmessungen von Beschleunigungsmessern unter Verwendung eines Kalman-Filters, um Roll und Pitch zu berechnen. VRUs profitieren von Gyroskopen, um genaue Roll- und Pitch-Werte bei niedrigen bis mittleren dynamischen Bewegungen aufrechtzuerhalten. Sie sind einfach zu installieren und zu bedienen. Ihre Präzision kann jedoch unter hochdynamischen Bedingungen abnehmen, da sie lineare Beschleunigungen nicht vollständig von schwerkraftbasierten Messungen trennen können. Eine Motion Reference Unit (MRU) baut auf der VRU auf, indem sie zusätzlich zu Roll und Pitch auch Schiffsbewegungsdaten liefert – Heave, Surge und Sway – und ist somit ideal für anspruchsvolle Marineanwendungen.
Zur vollständigen Definition →Yaw
Gierachse ist eine grundlegende Drehbewegung um die vertikale Achse, die für die Navigation und Steuerung in verschiedenen Anwendungen unerlässlich ist. Sie bestimmt den Kurs und die Richtungsstabilität und beeinflusst, wie Schiffe ihren Kurs halten, wie Flugzeuge Seitenwinden entgegenwirken, wie Fahrzeuge Kurven bewältigen und wie UAVs und Drohnen in komplexen Umgebungen navigieren. Durch die genaue Messung und Steuerung der Gierachse können Systeme eine verbesserte Stabilität, Sicherheit und Effizienz erreichen. Sensoren wie Gyroskope, Magnetometer und Inertial Measurement Units liefern kontinuierliche Gierdaten und ermöglichen eine präzise Steuerung in Schifffahrts-, Luftfahrt-, Automobil-, Robotik- und Virtual-Reality-Anwendungen. Das Verständnis der Gierdynamik ist der Schlüssel zur Gewährleistung einer zuverlässigen Leistung sowohl im alltäglichen Transport als auch in fortschrittlichen, unternehmenskritischen Anwendungen.
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