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Problemstellung und 
Stand der Technik



Stand der Technik


Die Lokalisierung von Objekten und Personen ist eine Schlüsselfunktion in vielen Anwendungsfeldern wie Navigation, Logistik, Location-based Services, ubiquitäre Dienste, Personenüberwachung, Detektion bei Katastropheneinsätzen und von Unfallopfern, Arbeitsorganisation bei mobilen bzw. non-territorialen Arbeitsplätzen, Diebstahlschutz, IT-Eingabegeräten (VR, AR, Spiele), Robotik, Steuerung / Regelung von Werkzeugmaschinen usw. Neben referenzbasierten Technologien wie GPS und künftig GALILEO, GSM, optischem, magnetischem oder Ultraschalltracking bieten Inertialsensoren eine kostengünstige Alternative bzw. Ergänzung. Sie sind robust, kommen ohne Infrastruktur bzw. Referenz aus und sind damit unempfindlich gegen Abschattungen und Störungen. Ihre technologischen Nachteile liegen in einem mit der Laufzeit wachsenden Positionsmessfehler und in für viele Anwendungen inakzeptablen Abmessungen. Ferner verhindern relativ hohe Preise aufgrund geringer Stückzahlen und stark voneinander abgegrenzte Anwendungsbranchen eine weitere Verbreitung.


Miniaturisierte und preiswerte Inertialsysteme, die alle 6 Freiheitsgrade eines Objekts ermitteln bzw. nachverfolgen, werden zurzeit nicht kommerziell angeboten. Die Orientierung kann in günstigen Fällen absolut über das Erdmagnetfeld ermittelt werden. Häufig ist das Magnetfeld durch die Umgebung gestört. Zur Positionserfassung wird vorwiegend GPS mit den gegebenen Randbedingungen und Grenzen verwendet. Kombinationen aus GPS und elektronischem Kompass sind verfügbar, die Genauigkeit der Positionsermittlung wird hierdurch nicht verbessert. Für die Orientierungserfassung werden erste Drehratensysteme angeboten, die seitens des mathematischen Ansatzes jedoch noch mit Näherungsverfahren arbeiten und in der Genauigkeit und Stabilität stark limitiert sind.


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