virtuelle Leitlinie

Leitlinienführung

Die virtuelle Leitlinienführung erfolgt durch die Bahnbeschreibung eines Programmes. Die Fahrzeuge verfahren von Referenzpunkten unter Nutzung von Entfernungstabellen und Zielortinformationen, die im Bordcomputer gespeichert sind, und extrapolieren ihre Bewegung bis zum nächsten Referenzpunkt. Die Ortung der Fahrzeuge kann nach dem Verfahren der Koppelnavigation oder der Trägheitsnavigation erfolgen. Weiterhin kommt die Führung mit scannenden Lasern und Positionsbaken, die Führung mit Ultraschall und die Führung mit Bildverarbeitungssystemen zum Einsatz. Diese Führungsprinzipien nutzen programmierte Verfahrwege oder im Fahrzeugrechner gespeicherte Modelle der Umwelt.

Trägheitsnavigation

Gyro Messsystem

Bei der Trägheitsnavigation wird die Lageänderung mit Gyroskopen (Sensoren zur Aufnahme von Beschleunigungen um verschiedene Achsen) gemessen. Kursabweichungen können sehr genau erkannt und die aktuelle Position relativ zur Ideallinie abgeleitet werden. Die Trägheitsnavigation ist ein relatives Navigationsverfahren und wird in der Regel einem absoluten Meßsystem unterlagert.

Scannende Laser und Positionsbaken

Optik, Laserstrahl

Auf dem Fahrzeug ist ein Laser angebracht, der über eine rotierende Optik Strahlen aussendet. Entlang des Parcours sind Reflektoren angeordnet, die je nach eingesetztem Verfahren codiert oder uncodiert sind. Wenn der Laserstrahl auf einen Reflektor trifft, wird er zurückgeworfen und in der integrierten Messeinheit ausgewertet. Zur Auswertung wird die Winkelmessung, die Laufzeitmessung oder eine Kombination aus Winkel- und Laufzeitmessung eingesetzt.

Bei der reinen Winkelmessung wird ein konstanter Strahl ausgesendet und der Winkel relativ zum Sensor/Fahrzeug zum Zeitpunkt der Reflexion ausgelesen. Codierte Reflexmarken besitzen ein bestimmtes Muster von reflektierenden Streifen und vereinfachen so die Zuordnung der Messwinkel zur Marke.

Im Stillstand des Fahrzeugs ist zur Bestimmung von Position und Orientierung die Reflexion von mindestens drei Marken erforderlich, während der Fahrt sind dagegen nur zwei Reflexionen erforderlich, sofern die Fahrbewegung entsprechend ausgewertet wird. Das Verfahren ist zwar sehr genau, erfordert aber z.T. einen erheblichen Rechenaufwand. Um das Verfahren zu beschleunigen, wird daher oftmals über ein relatives Messverfahren eine Schätzposition vorgegeben.

Bei der Laufzeitmessung werden Laserimpulse ausgesendet, die Zeitdauer bis zur Reflexion gemessen und daraus die Entfernung zwischen Sensor und Reflektor errechnet. Die Laufzeitmessung wird im allgemeinen in Verbindung mit der Winkelmessung eingesetzt. Das Verfahren ist aber sehr aufwendig (die Zeiten liegen im Piko-Sekundenbereich) und erbringt eine geringere Winkelauflösung und damit Positioniergenauigkeit.

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