Gruppe Galileo

  Galileo ESA/dapd/nh

Autonome Systeme sind das Zukunftsthema im Bereich der weltweiten Mobilität. Neueste Assistenzsysteme, Innovationen auf dem Gebiet der Sensorik und Umfelderkennung sowie die fortschreitende digitale Vernetzung im Alltag lassen die Vision von autonom agierenden Systemen möglich erscheinen.

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René Zweigel

Gruppenleiter Galileo

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+49 241 80 28034

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Global Navigation Satellite Systems

Ein sehr großer Anteil an diesen Entwicklungen ist auf den stetig wachsenden Einsatz von globalen Navigationssystemen, den Global Navigation Satellite Systems, kurz GNSS, zurückzuführen und dem damit einhergehenden rasanten Einzug von Assistenzsystemen und aktiven Sicherheitssystemen in alltägliche Prozesse. Auf dem Weg zum völlig autonom agierenden System werden verschiedene Stufen der Automatisierung definiert: Assistiert, teilautomatisiert, hochautomatisiert, vollautomatisiert und fahrerlos.

Die Stufen unterscheiden sich durch den Umfang der Steuereingriffe und Kontrollfunktionen durch den Menschen und durch den Umfang von automatisierten Eingriffen und Sicherungsfunktionen durch das System. Mit höherer Automatisierungsstufe sinken die Eingriffe durch den Menschen während gleichzeitig die Eingriffe durch das System steigen. Allen Stufen gemein ist die Forderung nach einer hohen Genauigkeit von Positionsdaten. Je mehr Sicherungsfunktionen durch das System übernommen werden, umso wichtiger werden Informationen zur Verfügbarkeit und Integrität der verarbeiteten Daten.

 

Die Gruppe Galileo bereitet die Basis für autonom fahrende Systeme unter Verwendung von Satellitennavigation, wobei neben GPS auch explizit das europäische Navigationssystem Galileo Verwendung findet. Insgesamt steht die Verbesserung der Lokalisierungsgenauigkeit durch Sensorfusion und Einbeziehung von externen Daten im Vordergrund. Dazu sind zuverlässige und hochverfügbare Datenquellen von hoher Bedeutung. Ein weiterer Aspekt auf dem Weg zum autonomen Fahren ist die Vernetzung von Vehikeln untereinander und deren gegenseitiger Informationsaustausch. Nur durch eine Vernetzung aller Verkehrteilnehmer kann langfristig ein autonomer und sicherer Verkehr realisiert werden. Darüber hinaus spielt für diese Anwendungen in sicherheitskritischen Bereichen wie zum Beispiel in nicht abgeschlossenen Umgebungen mit Mischverkehr, eine Bewertung der Daten und deren Integrität eine Schlüsselrolle, so dass Störquellen und Systemfehler zuverlässig erkannt werden und die Regelungssysteme geeignet reagieren können.

Methodische Ansätze der Gruppe Galileo sind

  • GNSS-basierte Lokalisierung und Navigation
  • Vernetzte Regelungssysteme
  • Sensorfusion
 

Test- und Entwicklungsumgebungen

Gefördert durch Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie BMWi

Das europäische Satellitensystem Galileo wird erst 2020 im vollen Umfang zur Verfügung stehen. Allerdings können bereits jetzt schon die Vorteile des Galileo-Systems ausgenutzt und entsprechende Anwendungen entwickelt und getestet werden. Dazu hat die RWTH Aachen University Zugang zu zwei sogenannten Galileo Test- und Entwicklungsumgebungen, auch GATEs genannt, die bereits jetzt schon die gleichzeitige Nutzung von GPS- und Galileo-Signalen ermöglichen. Die Galileo-Signale werden in diesen Entwicklungsumgebungen mittels Pseudolite-Sendern emuliert:

  automotiveGate ATC GmbH
  • Das automotiveGATE
    für automobile Anwendungen findet sich in Aldenhoven und ist in das Aldenhoven Testing Center, kurz ATC, integriert.
 
  railGate tim-online NRW
  • Das railGATE
    für schienengebundene Anwendungen befindet sich auf dem Gelände des Prüf- und Valdationscenters Wegberg-Wildenrath, kurz PCW, von Siemens.
 
 

 

Multikopter und Buggys

Buggy und Kopter IRT

    Als Forschungsplattformen stehen der Gruppe Galileo verschiedene Testgeräte zur Verfügung. Dazu zählen Multikopter und automobilähnliche Testfahrzeuge, sogennannte Buggys, für die Methoden entwickelt werden, die den autonomen, sicheren Flug beziehungsweise die vernetzte, autonome Fahrt ermöglichen. Die Forschungsplattformen finden Verwendung in den folgenden Anwendungen:

    Kopter:

    • Automatisierter Kamera-Multikopter
    • Automatisierte Inspektion von großen, schwerzugänglichen Objekten

    Buggy:

    • Autonom fahrende, gekoppelte Fahrzeuge
    • Lokalisierung innerhalb eines vernetzten Systems