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Winkel

Entwicklung eines neuartigen Winkelbasierten INfrastrukturarmen Kooperativen Echtzeit-Lokalisationssystems (WINKEL)

Die Fähigkeit der Positionsbestimmung von Objekten zu jedem beliebigen Zeitpunkt (Echtzeit-Lokalisation) ist eine Schlüsseltechnologie des Internet of Things (IoT) und der digitalen Transformation. Außerhalb von Gebäuden sind satellitengestützte Navigationssysteme, wie etwa GPS, etabliert. Innerhalb von Gebäuden können derartige Systeme jedoch nicht eingesetzt werden, so dass alternative Ansätze herangezogen werden müssen.

Ziel von WINKEL ist die Entwicklung eines neuartigen Lokalisierungssystems auf Grundlage der Ultra-Wideband (UWB)­-Funktechnik. Kern der Innovation ist die Kombination hochgenauer Ankunftswinkel- sowie extrem schneller und ebenfalls hochgenauer Abstandsmessungen durch Erfassung der Laufzeit von UWB-Signalen. Zur Ortung mobiler UWB-Transceiver mit unbekannter Position führen diese Winkel- und Distanzmessungen zu speziellen, neuartigen Infrastruktureinheiten (AoA-Anker) mit bekannter Position durch. Die Ortung eines einzelnen Objektes ist bereits durch Kenntnis des relativen Winkels und der Distanz zu einem AoA-Anker möglich. Im Gegensatz zu bestehenden Ansätzen wird dadurch die Anzahl der zu installierenden Infrastrukturknoten reduziert. Durch Verkürzung der benötigten Zeitdauer pro Distanzmessung kann zudem eine große Anzahl von Objekten, mit hoher Genauigkeit in Echtzeit lokalisiert werden. Weiterhin können AoA-Anker nicht nur ortsfest, sondern auch mobil (auf Fahrzeugen montiert) sein. Als mobile Infrastrukturknoten können AoA-Anker somit die Abdeckung einer Umgebung mit Referenzdaten erhöhen sowie der relativen Ortung anderer Fahrzeuge/Personen (Kollisionsschutz) dienen.