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Samstag, 20. Januar 2018

Navigation

Zu Fuß zielgenau unterwegs

Von Paula Morgenstern | 12. November 2010 | Ausgabe 45

Auf 1 m genau können sich Fußgänger mithilfe eines speziellen Empfängers bald lokalisieren lassen. Das Forschungsprojekt Napa setzt dabei auf die Kombination von GPS mit dem Signal des zukünftigen europäischen Satellitennavigationssystems Galileo. Im Outdoor-Bereich sind bislang Genauigkeiten von 3 m üblich.

Ende Oktober begann die Arbeit am Projekt "Navigationsempfänger-Chipsatz für Personennavigation mit Anwendungen bei erhöhter Genauigkeit" (Napa). Dabei unterstützt das Bundesforschungsministerium die Forscher mit rund 3,1 Mio. €. Bis Mitte 2013 wollen die sieben Projektpartner Fußgänger noch exakter an ihr Ziel geleiten: das An-Institut der Universität Duisburg-Essen für Mobil- und Satellitenfunktechnik IMST, Navigationsexperte Navigon und Kartenspezialist Navteq Germany, das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen, die Zertifizierungsgesellschaft NavCert, die Uni Koblenz sowie die RWTH Aachen.

Satellitennavigationssysteme auf einen Blick

"Die Zusammenarbeit von Experten aus verschiedenen Branchen macht Napa zu einem einzigartigen Zukunftsprojekt", sagt Frank Henkel vom Projektkoordinator IMST.

Erster Schritt ist die Entwicklung eines geeigneten Empfängerchips, der die Frequenzbänder verschiedener Satellitennavigationssysteme nutzen kann. Im Fokus ist dabei die Nutzung von GPS gemeinsam mit Galileo, der Einsatz von Glonass oder Compass ist prinzipiell aber genauso denkbar. Die Kombination von GPS und Galileo erhöht die Genauigkeit der Positionsbestimmung, da Galileo beispielsweise in hohen Breitengraden (Nordeuropa) präziser arbeitet als das amerikanische System GPS.

Eine weitere Herausforderung besteht darin, dass Höhenangaben durch die alleinige Verarbeitung von GPS-Daten nur unzureichend bestimmt werden können. "Verlaufen Autobahnen teilweise übereinander, so können heutige Systeme noch nicht bestimmen, auf welcher von beispielsweise drei Straßen sich das Fahrzeug konkret befindet, ohne zusätzliche Informationen über die bisherige Trajektorie zu verwenden", sagt Johannes Angenvoort, Leiter der Abteilung Forschung und Entwicklung bei Navigon. Durch die höhere Anzahl von Satellitensignalen aus mehreren Systemen kann dem abgeholfen werden.

Zudem arbeiten Empfänger zuverlässiger, wenn sie nicht auf ein einziges Satellitennavigationssystem angewiesen sind. Systembeeinträchtigungen, z. B. im Fall internationaler Krisen wie bei GPS während des Irak-Krieges, beeinflussen das rein zivile System Galileo nicht, stellte der TÜV Süd schon 2006 in seinem Journal fest.

Neben der Entwicklung des Signalempfängers wird innerhalb des Projektes Napa auch das Kartenmaterial erweitert. Speziell für Fußgänger ergänzt Navteq Germany Informationen zu Fußwegen, Zebrastreifen oder Unterführungen. Grundsätzlich navigieren Fußgänger anders als Fahrzeuge. Das beachtet Navigon bei der Anpassung ihrer Software. So können sich Menschen anders als Autos durchaus falsch herum durch Einbahnstraßen bewegen oder wollen ihren Weg mit Bus und Bahn fortsetzen.

Die Universität Koblenz ist zuständig für die zusätzliche Fußgängerinformation. Prof. Ulrich Furbach: "Es werden lokale Karten erstellt, die sich dynamisch verändern. So können beispielsweise Sonderangebote von nahen Geschäften oder aktuelle Spielpläne von Theatern und Kinos dargestellt werden."

Bei entsprechender Konfiguration der Empfängergeräte sind die Informationen personalisiert abrufbar, damit jedem Nutzer nur das angezeigt wird, was ihn tatsächlich interessiert. Momentan werden Hinweise noch vorwiegend schriftlich in Karten eingeblendet, doch für die Zukunft wird eine realistischere Darstellung über Fotos bis hin zu Augmented Reality (s. VDI nachrichten, Nr. 42 vom 22. 10. 10) angestrebt.

Für den Nutzer wird die Fußgängernavigation voraussichtlich 2014 verfügbar sein. Durch Napa werden Empfänger und Software bis 2013 geräteunabhängig entwickelt, die Installation in mobile Handgeräte muss danach folgen.   PAULA MORGENSTERN

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