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Kreisel, Beschleunigungsmesser, Inertialsysteme (INS)


Die Inertialnavigation (INS) nahm nach dem zweiten Weltkrieg als einzige bordautonome Navigationstechnologie in der zivilen und militärischen Luftfahrt einen großen Aufschwung. Im Rahmen der militärischen Programme des kalten Krieges wurden präzise Kreisel und Beschleunigungsmesser entwickelt, die heute, hochgradig miniaturisiert, auch zivil bei allen Transportsystemen eingesetzt werden. Heute liegen INS Systeme bei der Integration mit GNSS Empfängern erneut im Trend, da diese zur Erhöhung der Stör- und Täuschfestigkeit der GNSS Sensoren unabdingbar sind.
Ziel des Seminars ist es, im ersten Teil eine Einführung und einen Überblick über das komplexe Gebiet der Inertialtechnik mit vernünftiger Detailtiefe zu geben. Das Seminar beginnt mit der Darstellung der Grundlagen von verschiedenen INS Mechanisierungen und betrachtet die wichtigsten Kreisel- und Beschleunigungsmessertechnologien. Bei den Kreiseln stehen insbesondere auch neue technische Entwicklungen wie das Cold Atom Interferometer (CAI), optische Kreisel, neue High Resolution Gyros (HRG) und MEMS Systeme im Fokus. Im zweiten Teil des Seminars wird auf den Strapdown Algorithmus eingegangen, der das wesentliche Rechenelement ist, um aus gemessenen Beschleunigungen und Drehraten die Zustandsgrößen Lagewinkel, Geschwindigkeit und Position abzuleiten. Der Algorithmus ist anfällig für lineare und rotatorische Vibrationen in den Sensorachsen. Hierzu wird eine Kurzeinführung in das Themengebiet des „Conings und Scullings“ gegeben. Im dritten Teil des Seminars wird im Zustandsraum die Fehlertheorie der Trägheitsnavigation behandelt. Die Formulierung der Navigationsfehler als Zustandsgrößen ermöglicht die Integration mit GNSS Messungen auf Positions-, Rohdaten- und Signalebene. Hierzu wird im Normalfall das lineare Kalman Filter eingesetzt. Das Seminar wird durch eine System- und Rechendemonstration abgeschlossen. Zukünftige Trends der INS Technik werden zusammenfassend aufgezeigt. Die Testproblematik von INS wird berücksichtigt.

Seminarnummer
21SE-2.48
Zeitraum
05.10.21 - 07.10.21
Veranstaltungsort
Oberpfaffenhofen
Gebühr
1495,00 €
Wissenschaftlicher Leiter
Prof. i.R. Dr.-Ing. habil. Bernd Eissfeller



Carl-Cranz-Gesellschaft e.V.

Argelsrieder Feld 11 (Gebäude TE01)
82234 Weßling / Oberpfaffenhofen
T: 08153 / 88 11 98-0
F: 08153 / 88 11 98-19
E: ccg [at] ccg-ev.de

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