Moderne Trends in der Weiterentwicklung der Schiffsnavigation gehen in Richtung auf Automatisierung und Integration von vorhandenen computer gestützten Satelliten- und Radar-(Sonar-)Systemen. Informationen über die Schiffsposition werden hauptsächlich über Satellitennavigationssysteme erhalten, welche die Position in sehr kurzen Zeiträumen von sogar nur wenigen Sekunden aufzeichnen. Die alleinige Verwendung von Satellitensystemen birgt jedoch die Gefahr von Informationsverlusten bei Störungen und Unregelmäßigkeiten in sich. Das macht es erforderlich, auf ein noch anderes System der Positionsaufzeichnung in autonomer Weise zugreifen zu können, nämlich auf das System der vergleichenden Navigation als attraktive Alternative zur Satellitennavigation, das von äußeren Geräten unabhängig ist. Bei diesem Verfahren wird die Schiffsposition durch Vergleichen eines dynamisch erfassten Bildes mit einem Musterbild ermittelt. Die Musterbilder können numerische Radarkarten, Sonarkarten oder Luftbildkarten sein, die in geeigneter Weise für den Vergleich mit entsprechenden Karten vorbereitet sind. Die am häufigsten erfassten Bilder sind dabei Radarbilder. Das Muster ist eine numerische Radarkarte, die auf der Basis topografischer und hydrometeorologischer Daten oder vorheriger Radarbeobachtungen erzeugt wird. Das Sonar ist eine zusätzliche Bildinformationsquelle in diesem System. Bei diesem Verfahren werden die Daten somit aus der Beobachtung der Schiffsumgebung abgeleitet. Hard- und Software dieses Systems werden ausführlich erläutert. Die Erläuterung umfasst die Verfahren der Ermittlung der Schiffsposition durch vergleichende Methoden (Bestimmung der besten Bildübereinstimmung, vorher aufgezeichnete reale Bilder, vorher erzeugte Musterkarten unter Verwendung künstlicher neuronaler Netzwerke). Die neuronalen Netzwerke können dabei als eine bestimmte Art einer Datenstruktur betrachtet werden, die sich im Verlauf des Lernprozesses verändert und sich an das zu lösende Problem anpasst. Diese Netzwerke können für viele Anwendungen benutzt werden. Sie bieten eine parallel verlaufende Transformation der Informationen, sind lernfähig und verallgemeinern das erworbene Wissen. Einzelheiten dieses Verfahrens werden anhand mehrerer unterschiedlicher Netzwerke (General Regression Neural Netzwork, Kohonen Neural Netzwork, Two-Output-Network) näher erläuter. Das Netzwerk reagiert dabei bei Eingaben fast sofort, interpoliert die Position des Bildes und des Schiffes und erkennt die Bilder, die dem analysierten Bild am ähnlichsten sind. Ein wichtges Problem ist dabei die fusionierte Informationsdarstellung, die mit Hilfe des ECDIS (Electronic Chart Display and Information System) erfolgt, das in der neuesten Form auch räumliche Darstellungen liefert. Dieses neuartige System wird ebenfalls erläutert. Mit Hilfe der vergleichenden Navigation kann die naheste Schiffsumgebung (Küstenlinien, Meeresboden) für das Ermitteln der Schiffsposition verwendet werden. Das Verfahren ist sehr sicher. Zahlreiche numerische Experimente haben seine Vorteile erwiesen.


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    Titel :

    Multisensor data fusion in the process of comparative navigation


    Weitere Titelangaben:

    Mehrfachsensor-Datenfusion im Prozess der vergleichenden Navigation


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2004


    Format / Umfang :

    99 Seiten, Bilder, Tabellen


    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Datenträger


    Sprache :

    Englisch




    Multisensor data fusion for underwater navigation

    Majumder, S. / Scheding, S. / Durrant-Whyte, H.F. | Tema Archiv | 2001


    Multisensor Data Fusion Applied to Marine Integrated Navigation Systems

    Tiano, A / Zirilli, A / Cuneo, M et al. | SAGE Publications | 2005



    Multisensor data fusion

    Varshney, P.K. | Tema Archiv | 1997


    Multisensor data fusion

    Waltz, E. / Llinas, J. | Tema Archiv | 1990