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Autos fahrspurgenau lokalisieren - die Ergebnisse einer Dissertation zeigen, wie es geht...

Am 15.2.2016 hat Brian Niehöfer vom CNI erfolgreich seine Dissertation zum Thema "Modellbasierte Interferenzkompensation für die satellitengestützte Ortung in urbanen Szenarien" abgeschlossen - wir gratulieren dazu sehr herzlich!

Sogenannte Cyber-Physical Systems sind angewiesen auf präzise Ortsinformationen, um die beteiligten Systeme zuverlässig zu verorten. So ist es z.B. für die Ableitung von dynamischen Kartendaten für den Straßenverkehr, die z.B. auch kurzzeitige Veränderungen wie Tagesbaustellen berücksichtigen, notwendig, die Fahrzeugbewegungen mindestens spurgenau zu erfassen. Auch für zukünftige autonom fahrende Fahrzeuge ist die präzise Lokalisierung essentiell. Heute verfügbare Satelliten-gestützte Navigationssysteme liefern hierfür nicht die notwendige Genauigkeit, insbesondere in innerstädtischen Szenarien. Hier stören Gebäude die Sichtverbindung zu den Satelliten und verzerren die für die Positionierung notwendige Abstandsmessung zum Satelliten durch Mehrwegeausbreitung. Die Arbeit von Herrn Niehöfer nimmt sich diesem auch als „Urban Canyon“ bekannten Problem an und stellt einen neuartigen Lösungsansatz vor.

Niehöfer Diss

Dieser bestimmt die auftretenden Fehler anhand eines 3D-Modells der Systemumgebung und der detaillierten Berücksichtigung der Eigenschaften des Satellitensystems in einem eigens geschaffenen Open Source Satellite Simulator (OS3). Unter Einsatz von Cloud-basierten Ressourcen wird es möglich, die auftretenden Fehler weitgehend zu kompensieren und auch für eingebettete Systeme zu nutzen. Das Systemkonzept wurde auch experimentell mit Hilfe einer Software-Defined Radio Plattform umgesetzt und validiert. Herr Niehöfer zeigt anhand von zwei ausführlichen Fallstudien die praktische Anwendbarkeit des Ansatzes auf. Während die Annahme der Verfügbarkeit von hochgenauen 3D-Umgebungskarten zu Beginn der Arbeiten fast schon utopisch erschien, werden solche Karten heute als Basis für das autonome Fahren als essentiell angesehen. 

Die Dissertation ist im Rahmen des DFG Sonderforschungsbereichs SFB 876 "Verfügbarkeit von Information durch Analyse unter Ressourcenbeschränkung" entstanden und leistet Beiträge zum Teilprojekt B4 "Analyse und Kommunikation für die dynamische Verkehrsprognose".

Das nebenstehende Foto zeigt Brian Niehöfer mit seinem Betreuer Prof. Dr.-Ing. C. Wietfeld und dem Zweitgutachter Prof. Dr.-Ing. J. Götze direkt nach der bestandenen Prüfung.