Das automatisierte Fahren in Europa ist aktuell auf SAE Stufe 2 möglich. Wirtschaft, Politik und Wissenschaft arbeiten gemeinsam an verschiedenen Themen, um das automatisierte Fahren so weit wie möglich sicher und komfortvoll voranzubringen. Die Problematik und Relevanz der Präzision bei der Positionierung von automatisiert fahrenden Fahrzeugen ist ein ausschlaggebender Faktor für die Einführung auf öffentlichen Straßen. Das im Rahmen der Bachelor Thesis verfolgte Ziel ist die Identifikation eines Verfahrens zur Positionierung, die eine hohe Genauigkeit, eine schnelle Bereitstellung und Integrität der Korrekturdaten bereitstellt. Darauf aufbauend konzentriert sich die Forschungsarbeit auf die Identifikation und Bewertung von Maßnahmen zur Garantie ausschlaggebender Leistungsindikatoren die Systemsicherheit, des identifizierten Positionierungsverfahrens beeinflussen. Die im Folgenden genannten Forschungsfragen werden im Rahmen der Bachelor Thesis beantwortet:
(1) „Welche hochpräzise GNSS-basierte Positionierungstechnologie eignet sich für das automatisierte Fahren auf europäischen Straßen?“
(2) „Welche Anforderungen und Bedingungen muss die identifizierte Positionierung-Technologie garantieren, um die am Markt erforderlichen Leistungsindikatoren zu er-füllen?“.
Die Forschung umfasst den Vergleich der hochpräzisen Positionierungstechnologien Network RTK, PPP und PP, auf Basis der Leistungsindikatoren Genauigkeit, Verfügbarkeit, Integrität, Kontinuität und Skalierbarkeit. Dabei werden Satellitendaten und Expertenaussagen der Branche erfasst, bewertet und diskutiert, um die Entwicklung der Technologie auf dem Markt zu beurteilen. Aus den Ergebnissen der Analyse werden Implikationen für den Automobilmarkt abgeleitet, um die Einführung und Entwicklung der Positionierungstechnologie zu erleichtern und die geeignete Technologie erfolgreich im Automobil der Zukunft zu implementieren. Außerdem bietet die Forschungsarbeit einen wissenschaftlichen Vergleich zwischen den Positionierungstechnologien und schafft dadurch einen zusammenfassenden Überblick.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- 1 Problematik und Relevanz
- 1.1 Zielsetzung
- 1.2 Vorgehensweise
- 2 Grundlagen
- 2.1 Automatisiertes Fahren
- 2.2 Global Navigation Satellite System
- 2.2.1 Grundlagen
- 2.2.2 Positionierung
- 2.2.3 Fehlerquellen
- 2.2.4 Signal Manipulationen und Störungen
- 2.3 Arten von hochpräzisen Positionierungstechnologien
- 2.3.1 Relative Positioning
- 2.3.2 Point Positioning
- 3 Methodik
- 4 Stand der Forschung
- 5 Technologieanalyse
- 5.1 Einführung der Leistungsindikatoren
- 5.2 Vergleich der hochpräzisen Positionierungstechnologien
- 6 Maßnahmen zur Garantie der Leistungsindikatoren
- 6.1 Nutzung von Mehrfrequenzempfängern
- 6.2 Technische Anforderungen an Precise Positioning
- 6.2.1 Standardisierung der Datenübertragung
- 6.2.2 Digitales 3D Kartenkonzept
- 6.3 Maßnahmen zur Erfüllung der sicherheitstechnischen Aspekte
- 6.3.1 Kritische Betrachtung von Precise Positioning
- 6.3.2 Abwehrmechanismen gegen GNSS Manipulationen und Störungen
- 6.3.3 Kryptografische Sicherheitsmaßnahmen zur Authentifizierung
- 7 Diskussion
- 8 Implikationen
- 9 Kritische Würdigung
- 10 Fazit
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Analyse von hochpräzisen GNSS-basierten Positionierungstechnologien und deren Bedeutung für das automatisierte und autonome Fahren. Die Arbeit untersucht die verschiedenen Technologien und ihre Funktionsweisen im Kontext der Anforderungen der Automobilbranche.
- Analyse der verschiedenen hochpräzisen Positionierungstechnologien
- Bewertung der Technologien hinsichtlich ihrer Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Robustheit
- Untersuchung der Herausforderungen und Chancen der GNSS-basierten Positionierung im Kontext des autonomen Fahrens
- Diskussion der Sicherheitsaspekte und notwendigen Schutzmaßnahmen
- Entwicklung von Empfehlungen für die Implementierung von hochpräzisen Positionierungstechnologien in autonomen Fahrzeugen
Zusammenfassung der Kapitel
- Kapitel 1: Dieses Kapitel stellt die Problematik und die Relevanz des Themas der hochpräzisen GNSS Positionierung im Kontext des autonomen Fahrens dar. Es werden die Ziele der Arbeit definiert und die Vorgehensweise der Analyse erläutert.
- Kapitel 2: Dieses Kapitel bietet einen Überblick über die Grundlagen des autonomen Fahrens und der GNSS-Technologie. Es werden die Funktionsweise des GNSS und die verschiedenen Arten von Positionierungstechnologien erläutert.
- Kapitel 3: In diesem Kapitel wird die Methodik der Arbeit beschrieben, einschließlich der verwendeten Datenquellen und Analysemethoden.
- Kapitel 4: Dieses Kapitel bietet eine Zusammenfassung des aktuellen Stands der Forschung im Bereich der hochpräzisen GNSS-Positionierung und des autonomen Fahrens.
- Kapitel 5: Dieses Kapitel analysiert verschiedene hochpräzise Positionierungstechnologien im Detail. Es werden die Stärken und Schwächen der Technologien sowie ihre Leistungsindikatoren vorgestellt.
- Kapitel 6: Dieses Kapitel befasst sich mit Maßnahmen zur Garantie der Leistungsindikatoren von hochpräzisen Positionierungstechnologien. Es werden technische Anforderungen an Precise Positioning sowie Sicherheitsaspekte diskutiert.
Schlüsselwörter
Die Arbeit konzentriert sich auf die folgenden Schlüsselwörter: hochpräzise GNSS-Positionierung, autonomes Fahren, Precise Positioning, Relative Positioning, Point Positioning, Signal Manipulation, Störungen, Sicherheitsaspekte, Datenübertragung, Digitales 3D Kartenkonzept, Automobilbranche, Technologieanalyse, Leistungsindikatoren.
- Arbeit zitieren
- Tanyel Tunçer (Autor:in), 2020, Autonomes Fahren und seine technischen Anforderungen. Technologieanalyse, Identifikation und Beurteilung von GNSS-basierten Positionierungstechnologien, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/948148
