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Untersuchungen zur Indoornavigation mittels aktueller Smartphonetechnologie

Thomas Willemsen, Friedrich Keller, Harald Sternberg

Navigationslösungen für den Außenbereich sind dank GNSS und sich stark weiterentwickelnden Navigationslösungen vom Alltag nicht mehr wegzudenken. GNSS-gestützte Navigation versagt überall dort, wo keine GNSS-Signale empfangen werden können. Gerade in diesen Bereichen kann eine Zielführung sinnvoll sein. Beispiele hierfür wären die Navigation bei Messen und Kongressen, in Einkaufszentren, bei Bahnhöfen oder auch für große Bürokomplexe.
Ein aktuelles Feld der Forschung ist die Indoornavigation, welches Werkzeuge für die Navigation zur Verfügung stellt, die ohne die Verwendung von GNSS auskommen muss. Die HafenCity Universität (HCU) beschäftigt sich seit 2009 mit Möglichkeiten zur Innenraumpositionierung. Die Verwendung von aktuellen Smartphones steht seit 2011 im Fokus. Aktuelle Smartphones, wie das Samsung Galaxy Nexus, beinhalten Sensoren in MEMS-Bauweise (Micro Electronical Mechanical
Systems), unter anderen ein Beschleunigungssensor, ein Gyroskop, ein Magnetfeldsensor und ein Barometer, welche die relative Positionierung möglich machen. Im Zuge einer Umsetzung einer Innenraumnavigation mittels Smartphone wurde das dreiachsige Gyroskop, das Barometer und der dreiachsige Beschleunigungssensor des Versuchssmartphones Samsung Galaxy Nexus untersucht.
Für die Untersuchung und Kalibrierung der Drehraten des Gyroskops wurde eine Totalstation von Leica TCRA 1105 durch einen Aufbau modifiziert. Es wurden die konstant einstellbaren Drehgeschwindigkeiten der Totalstation genutzt, die über die GeoCom-Schnittstelle eingestellt werden können. Die Kalibrierung des Beschleunigungssensors benötigt lediglich einen Referenzwert für die Schwerebeschleunigung. Zur Überprüfung des Barometers wurden Referenzhöhen eines Treppenhauses herangezogen.

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