Navigation ohne GPS: Hybrid aus Funk und Glasfaser ist zentimetergenau

Spannend für die GPS-Genauigkeits-Nerds:

Erste Testläufe mit diesem Aufbau ermöglichten eine exakte Positionsbestimmung mit nur kleinen Abweichungen von weniger als fünf Zentimetern.
So zeigt dieses Konzept, dass auch in eng bebauten Innenstädten eine extrem genaue Navigation möglich ist

https://www.heise.de/hintergrund/Naviga ... 70999.html

Mal schauen, wann und ob die Forschung dann irgendwann in den Laufuhren angekommen sein wird.

660m² Testfläche, wow - nicht.

Wenn man bedenkt, dass eine Laufbahn etwa 18.000 m² (150mx120m) beansprucht. Wie viele Sender wollen die da aufbauen? 30?

Und dazu noch Glasfaser überall? Macht ja richtig Sinn, als würde man jedem Smartphone einen Festnetzstecker verpassen.

Diese Spielerei ist vielleicht interessant für autonome Systeme zur Lagerhaltung bzw. Logistik generell, aber ich denke selbst da bist du mit Magnetstreifen in der Erde (noch) besser bedient.

Der "Witz" an GPS ist ja, dass es für eine weltweite Abdeckung mit unter 30 Sendern (=Satelliten) auskommt.

Für kleine Bereiche gibt es schon lange Alternativlösungen. Man schaue sich nur mal die Bundesligastadien an. Dort gibt es nicht nur Goalcontrol, nein auch die Spieler werden automatisch optisch mit festinstallierten Kameras während des gesamten Spiels getrackt, aus diesen Daten kommt dann z.B. die Info, wer wieviele Kilometer gelaufen ist.

Hybrid aus Funk und Glasfaser gab es in der Formel1 schon 1996 - mit der Einführung der digitalen Übertragung (Anfangs bei DF1, später Premiere) wurde jeweils ein Glasfasterring um die Strecke gelegt, von dem aus Funksender die Strecke abdeckten. Nur so war es damals z.B. schon möglich, Onboard-Bilder aus dem Tunnel von Monaco zu erhalten... (die parallel verbreiteten Analog-Bilder gingen über ein Hubschrauber-Relay, ohne Sichtverbindung ging da gar nix).

Was ich mir für die Zukunft durchaus vorstellen kann: An bestimmten Orten mit miesem GPS-Empfang feste ergänzende Sender aufstellen... Aber da dann eher Autobahntunnel als schattige Laufstrecken...

Wird der Funk nicht genauso an Häuserwänden gespiegelt, wodurch es dann die gleichen Probleme gibt?

Das Problem ist nicht die Reflektion an sich, es ist das Erkennen und Aussortieren entsprechender Signale. Bei GPS hat man das ja mit Multiband jetzt ein ganzes Stück verbessert und bei solchen Sendern kann man ja zu ähnlichen Trick greifen.

Zudem hat man ja die Kontrolle über die Platzierung der Sender, kann so also verhindern, dass ein Empfänger nur reflektierte Signale von diesem empfängt. Und wenn man beide Signale hat, ist es ganz einfach: Das mit der längeren Laufzeit aussortieren.

ruca hat geschrieben: 13.12.2022, 08:46
Zudem hat man ja die Kontrolle über die Platzierung der Sender, kann so also verhindern, dass ein Empfänger nur reflektierte Signale von diesem empfängt. Und wenn man beide Signale hat, ist es ganz einfach: Das mit der längeren Laufzeit aussortieren.

Aber das hier wieder runtergebrochen auf das Testsystem, man benötigt mindestens drei Masten, um eine Position in der Ebene zu bestimmen,

Ich kann mir nicht so recht vorstellen, wie das funktionieren soll. Klar, in der Stadt hast du viele Sendemasten. Aber auf dem Land? Da gibts weder Glasfaser noch genug Masten. Da gibt es ja so schon noch weiße Flecken auf der Karte.

Für mich ergibt das dann im Umkehrschluss folgendes, der Uhren-Trend wird zur Zweituhr gehen. Eine Stadtuhr und eine Landuhr

JoelH hat geschrieben: 13.12.2022, 09:12 Ich kann mir nicht so recht vorstellen, wie das funktionieren soll. Klar, in der Stadt hast du viele Sendemasten.

Schon in der Stadt schwierig. 3 Sendemasten mit Sichtverbindung, denn reflektierte Signale will man ja nicht. Für ein Fußballstadion oder einen Acker, den ein Bauer exakt pflügen will praktikabel, für viel mehr aber nicht.

JoelH hat geschrieben: 13.12.2022, 08:11 660m² Testfläche, wow - nicht.

Die haben das dort an der Uni aufgebaut, wo sie halt experimentieren durften. Heißt ja nicht im Umkehrschluss, dass damit keine größeren Flächen möglich wären.

Steffen42 hat geschrieben: 13.12.2022, 10:04

JoelH hat geschrieben: 13.12.2022, 08:11 660m² Testfläche, wow - nicht.

Die haben das dort an der Uni aufgebaut, wo sie halt experimentieren durften. Heißt ja nicht im Umkehrschluss, dass damit keine größeren Flächen möglich wären.

Schon klar, ich wollte mit dem Vergleich auch nur darauf hinaus, dass das eine "Laborgröße" ist, die 27x in eine Laufbahn passt. Also noch ganz weit weg von Realwelt.

Steffen42 hat geschrieben: 13.12.2022, 10:04

JoelH hat geschrieben: 13.12.2022, 08:11 660m² Testfläche, wow - nicht.

Die haben das dort an der Uni aufgebaut, wo sie halt experimentieren durften. Heißt ja nicht im Umkehrschluss, dass damit keine größeren Flächen möglich wären.

+1
Das ganze auf eine größere Fläche verteilt aufzubauen, insbesondere inklusive der Glasfaser-Verkablung der Sendestationen, dürfte für ein kleines Forschungsteam einer Uni logistisch eher schwierig umsetzbar sein. Und da man prinzipbedingt mindestens vier (besser noch ein paar mehr) Sender benötigt, damit das überhaupt funktioniert, haben die eben die Sender auf eine so kleine Fläche verteilt. Technisch würde das aber absolut identisch auch auf einer größeren Fläche funktionieren, solange stets ausreichend Sender in Empfangsreichweite sind.

Beim Thema Glasfaser ist die Idee wohl einfach, dass man so etwas in der Zukunft in Mobilfunk-Basisstationen integrieren könnte, die gerade in urbanen Umgebungen eh wie Sand am Meer vorhanden sind und in den allermeisten eh mit Glasfaser angebunden sind.

Und nein, auf dem Land mit kaum vorhandener Mobilfunkabdeckung würde das auch nicht helfen. Aber das ist wahrlich nicht das Problem, dass so eines kleines Grundlagenforschung-Experiment zu lösen versucht.

Letztlich ist einfach ein interessantes proof-of-concept mit dem gezeigt wird, dass einige - für sich nicht wirklich bahnbrechend neue - Konzepte (Zeitsynchronisation per Glasfaser, bessere Multipath-Resistenz breitbandiger HF-Signale) auch in der Realität erfolgreich dazu benutzt werden können ein Positionierungssystem zu implementieren. Ein bisschen 'nette' Grundlagenforschung, nicht mehr, und nicht weniger. Ob irgendwelche Erkenntnisse daraus später mal tatsächlich für irgendwelche weitflächig ausgerollten Technologien verwendet werden, wird sich zeigen. Und falls ja, dann wird das sicherlich noch viele Uhren-Generationen auf sich warten lassen...