Labor für GNSS und Navigation

Nutzung des Labors für Forschungs- und Entwicklungsprojekte

In der Forschung- und Entwicklung widmet sich das Labor für GNSS- und Navigation in einem ersten Schwerpunkt und Projektbereich http://www.navka.de

Konzeption sowie mathematischen Modellbildung, algorithmischen und technologischen Realisierung von Verfahren und Algorithmen zum Einsatz von GNSS in den Bereichen statischer und mobiler Echtzeitanwendungen sowie der Forschung und Entwicklung (FuE) von
GNSS/MEMS/Optik-basierten Multisensorsystemen für Anwendungen in der nahtlosen Out- und Indoor Navigation (Position & Orientierung) von Boden-/Wasser /Luftfahrzeugen (UAS, bemannter Flug) und Personen sowie der Objektgeoreferenzierung im Smartphone-basierten Mobilen GIS befasst (http://www.navka.de)

Ein zweiter Schwerpunkt liegt im Bereich des

Geomonitoring von Gebäuden, Baustellen, technischen Anlagen, Naturgefahren und geodynamischen Vorgängen sowie dem Structural Health Monitoring (SHM).

Die Forschung und Entwicklung zu mathematischen Modell, Algorithmen und Systemen erfolgen entlang der Geomonitoringkette (Datenkommunikation, Modellierung, Reporting und Alarmmanagement) von Geosensornetzwerken und entsprechenden IT-Infrastrukturen. Sie widmen sich der i.d.R. netzausgleichungsbasierten Verarbeitung von Sensordaten in Zustandsmodellen, zum einen in geodätisch-sensorischer und zum anderen in physikalischintegrierter Modellbildung (FEM). Dazu gehören auch die Vorhersage bzw. Frühwarnung bei Objekten (Dämme, Bauwerke, Großbaustellen etc.) und Naturgefahren (Vulkane, Hangrutschungen, Erdbebenzonen) sowie bei der Modellierung großräumiger geodynamischer Vorgänge und der Überwachung von GNSS-Referenzstationsnetzen. (www.monika.ag, www.goca.info).

Ein dritter Schwerpunkt ist mit dem Thema

Integrierte Geodäsie, Schwerefeld- und Geoid-Bestimmung sowie der Transformation zwischen klassischen Landessystem und dem ITRF-Bezug vor dem Hintergrund der Bereitstellung Geodätischer Infrastrukturen für GNSS-Dienste, für DGNSS/PPP-Positionierung und für die GNSS-basierte und multisensorische Navigation befasst.
(www.moldpos.eu, http://goca.info).

GOCA – GNSS/LPS-basiertes Online Control and Alarm System. FuE zur Echtzeitüberwachung von Bauwerken, geotechnischen Anlagen und Frühwarnung zum Katastrophenschutz. www.goca.info
DFHBF - Digitale Finite Elemente Höhenbezugsfläche – Mathematische Modelle zur Repräsentation und Berechnung von Höhenbezugsflächen zur Höhenpositionierung in GNSS-Diensten (DFHBF). www.dfhbf.de
MONIKA - Deformationsintegritäts-Monitoring und Katastro phenschutz für und mittels GNSS-Positionierungsdiensten nach dem Karlsruher Modellansatz. www.monika.ag
MOLDPOS - Development of a High Capacity Real-Time GNSS Positioning Service for Moldova. www.moldpos.eu
NAVKA - GNSS/MEMS/MOEMS Multisensornavigation und Objekt-Georeferenzierung - Mathematische Modelle, Algorithmen und Software. www.navka.de
E-VOLOCOPTER - Navigation und Steuerung E-Volocopter (Mathematische Modelle Algorithmen und Software) ZIM Verbundforschungsprojekt e-Volokopter Abgeschlossen: August 2015

FuE-Teilbereich Navigation und Steuerung des E-Volocopters (Bild)
(www.navka.de/index.php/de/ueberblick-evolo) im Projekt www.navka.de

FuE-Teilbereich Indoornavigation für S.A.R im Projekt www.navka.de in Kooperation
mit dem B.W. Verbundforschungsprojektpartner IN GmbH)

LowCost GNSS/MEMS/MOEMS Navigations-Hardware und SW-Development-Kits

Crista Sensor IMU Firma Cloud Cap Technology	3 automotive grade Beschleunigungsmesser 3 automotive grade Gyroskope Ausgabe kalibrierter Daten und Rohdaten Crista Developer’s Kit Mit PPS - Input
MTi-G Firma Xsens	3-Achs Beschleunigungsmesser, Gyroskope, Magnetometer, Barometer L1-GPS-Empfänger MT SW Development Kit UTC referenzierter Output
Antaris 4 bzw. LEA-4R GPS Receiver von ublox	16 Kanäle, Updaterate 4Hz Unterstützt DGPS, WAAS, EGNOS und MSAS Passive/aktive Antennen Dead-Reckoning, 40 Hz Automatische Sensorkalibrierung und Temperaturkompensation SW-Entwicklungskit
LEA-6T Modul Firma ublox	50 Kanäle, 5 Hz Updaterate L1-GPS, Phasen, C/A Code SBAS: WAAS, EGNOS, MSAS Timingfunktion und Rohdatenausgabe RTCM-fähig GPS Evaluierungskit
AsterRx1 von Septentrio	24 Kanäle für GPS/Galileo 50 Hz Rohdatenmessungen L1-Frequenz Code/Phasentracking von Galileo GPS 3 SBAS Kanäle Rohdatenausgabe (Code, Phase, SBAS, Nav.daten)
2-Frequenzboard OEMV-1DF-RT2 von Novatel	36 Kanäle 20 Hz PVT & Rohdaten L1 C/A, L2 P(Y) DGPS, SBAS 3 serielle Anschlüsse Größe 4,6 x 7,1 x 1,3 cm vorbereitet für CAN, USB

Tab. 1: Übersicht über GNSS/MEMS/MOEMS-Plattformen und Softwaredevelopment KITS

VOLKSBOT Fraunhofer Institut Intelligente Analyse- und Informationssysteme www.volksbot.de	Ansteuerbarer Fahrroboter für Navigationsentwicklungen für Fahrzeuge im Outdoorbereich und für Indoorfahrzeuge (Roboter, Hallenbetriebsfahrzeuge) sowie für Sonderfahrzeuge zur Individualmobilität (z.B. Rollatoren, Rollstühle)
NAVKA UAV Flightcontrol- und skalierbare UAV-Entwicklungen Flightcontrol- und skalierbare UAV-Entwicklungen	NAVKA UAV Testdrohne mit NAVKARine FC4 Flightcontrol. Eigenentwicklung NAVKA-Projekt. Sensoren GNSS L1 oder L1/L2-Sensor Gyroskoptriade Magnetometertriade Accelerometertriade Barometer Zusätzlich Datenkommunikationseinheit zum Up- und Downstream von Daten.
NAVKARine FC4 GNSS/MEMS Flugnavigations- und Steuerungsbox Flyer NAVKARINE FC4	Allgemeine Flugnavigations- und Steuerungsbox für Multikopter. Eigenentwicklung NAVKA-Projekt. Sensoren GNSS L1 oder L1/L2-Sensor Gyroskoptriade Magnetometertriade Accelerometertriade Barometer Zusätzlich Datenkommunikationseinheit zum Up- und Downstream von Daten.
NAVKARine G1MC GNSS/MEMS/MOEMS Navigationsbox Flyer NAVKARINE G1MC	Allgemeine GNSS/MEMS/MOEMS-Navigationsbox Eigenentwicklung NAVKA-Projekt. Sensoren GNSS L1 oder L1/L2-Sensor Gyroskoptriade Magnetometertriade Accelerometertriade Barometer Stereokamera mit variabler Basis für visuelle Odometrie und Markererkennung Zusätzlich Datenkommunikationseinheit zum Up- und Downstream von Daten.
KALEO-Georeferencer www.navka.de/images/files/texxmo_kaleo.pdf	3D-Georeferenzierungs Tablet Gemeinsame B.W. Verbundforschungsentwicklung der Fa. teXXmo, Böblingen mit dem NAVKA FuE-Team GNSS-Sensoren GNSS L1 oder L1/L2-Sensoren MEMS-Sensoren Gyroskoptriade Magnetometertriade Beschleunigungsmessertriade Laserentfernungsmesser IKT-Infrastruktur Mobiles Internet und Clientsoftware
Samsung-Galaxy Smartphone Andriod Tablet	Entwicklungen von Out- und Indoornavigations-Technologien für Personen, Fahrzeuge und Güter sowie Mobile Georeferenzierungs- und GIS-Technologien. Entwicklungen meist auf Android-Basis unter Android Developer Tools (ADT). Integration von Open-Source GNSS-Software sowie NAVKA-Lib (C-Algorithmen) mit NDK.
NAVKA Smartphone RTK	GNSS Lowcost System zur mobilen Geodatenerfassung Komponenten Smartphone oder Tablet PC mit Bluetooth basierter Ansteuerung eines GNSS-Empfängers samt Antenne Softwarekomponenten Digitale Karte NTRIP-Client für Korrekturdatenempfang Datenbankanbindung für Logging und Verwaltung erfasster Objekte