DE102016205280A1 - Method and system for testing a satellite-based navigation system - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Testen eines satellitengestützten Navigationssystems für ein Fahrzeug (12) beim Betrieb auf einer Teststrecke (10). Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen jeweils eines sich im Wesentlichen senkrecht zur Fahrrichtung (14) über die Teststrecke (10) ausbreitenden Lichtstrahls (24) an zwei ausgewählten Messpunkten (B1, B2) bei der Teststrecke (10). Bei einem Detektieren der senkrecht zur Fahrrichtung (14) auf das Fahrzeug (12) eintreffenden Lichtstrahlen (24) durch eine am Fahrzeug (12) befestigte optische Auslösevorrichtung (26) erfolgt ein Auslösen einer Erfassung der von einem Empfänger (18) des satellitengestützten Navigationssystems gemessenen Position (M1, M2) und Fahrrichtung (14). Anschließend wird eine Charakteristik des satellitengestützten Navigationssystems basierend auf den zwei erfassten Positionen (M1, M2) und Fahrrichtungen (14) und den Ortskoordinaten der beiden ausgewählten Messpunkte (B1, B2) ermittelt. Weiterhin betrifft die Erfindung ein entsprechendes System zum Testen eines satellitengestützten Navigationssystems.The invention relates to a method for testing a satellite-supported navigation system for a vehicle (12) during operation on a test track (10). The method comprises providing a respective light beam (24) propagating over the test track (10) substantially perpendicular to the direction of travel (14) at two selected measuring points (B1, B2) at the test track (10). Detecting the light beams (24) incident on the vehicle (12) perpendicular to the direction of travel (14) by an optical triggering device (26) fastened to the vehicle (12) triggers detection of the signals measured by a receiver (18) of the satellite-based navigation system Position (M1, M2) and direction of travel (14). Subsequently, a characteristic of the satellite-based navigation system is determined based on the two detected positions (M1, M2) and travel directions (14) and the location coordinates of the two selected measurement points (B1, B2). Furthermore, the invention relates to a corresponding system for testing a satellite-based navigation system.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Testen eines satellitengestützten Navigationssystems für ein Fahrzeug beim Betrieb auf einer Teststrecke.The invention relates to a method and a system for testing a satellite-based navigation system for a vehicle when operating on a test track.
Mit einem satellitengestützten Navigationssystem lässt sich die Position eines Fahrzeugs bezüglich eines geozentrischen dreidimensionalen Koordinatensystems, wie beispielsweise Länge, Breite und Höhe bestimmen. Bei einem solchen – auch als GNSS (Globales Navigation-Satelliten-System) bezeichneten – System empfängt ein GNSS-Empfänger im Fahrzeug GNSS-Signale von mehreren Satelliten. Prinzipiell ermittelt der GNSS-Empfänger aus den in den Signalen enthaltenen Bahndaten und Sendezeitpunkten die Laufzeit der Signale und damit die Entfernung zu jedem empfangenen Satelliten. Mit den bekannten satellitengestützten Navigationssystemen, wie zum Beispiel GPS (Global Positioning System) oder GLONASS (GLObal NAvigation Satellite System), lässt sich im zivilen Bereich eine horizontale Positionsbestimmung mit einer Genauigkeit von ungefähr 10 Metern erreichen. Durch Empfangen und Verarbeiten von zusätzlichen Korrekturdaten kann die Genauigkeit gegenwärtig auf bis zu 2 cm erhöht werden. Solche Korrekturdaten werden von verschiedenen Diensten bereitgestellt. Eine Übertagung der Korrekturwerte erfolgt beispielsweise über Mobilfunk oder Satelliten.With a satellite-based navigation system can determine the position of a vehicle with respect to a geocentric three-dimensional coordinate system, such as length, width and height. In such a system, also known as GNSS (Global Navigation Satellite System), a GNSS receiver in the vehicle receives GNSS signals from multiple satellites. In principle, the GNSS receiver determines the transit time of the signals from the path data and transmission times contained in the signals, and thus the distance to each satellite received. With the well-known satellite-based navigation systems, such as GPS (Global Positioning System) or GLONASS (GLObal NAvigation Satellite System), can be achieved in the civilian area a horizontal position determination with an accuracy of about 10 meters. By receiving and processing additional correction data, the accuracy can currently be increased up to 2 cm. Such correction data is provided by various services. A transfer of the correction values takes place for example via mobile radio or satellite.
Hochgenaue satellitengestützte Navigationssysteme werden beispielsweise für Testzwecke in Testfahrzeugen verwendet. Dabei können Änderungen eines Systemaufbaus oder einer Konfiguration schnell zu Ungenauigkeiten bei einer Positionsbestimmung führen. Weiterhin ist bei modularen Navigationssystemen zum Ein- und Ausbau in verschiedenen Testfahrzeugen wegen der sehr präzisen absoluten Positionsbestimmung eine Bestimmung der Genauigkeit beziehungsweise von Fehlern bei der Positionsbestimmung bei jedem Einsatz notwendig. Es besteht somit ein Bedarf einer schnellen und hoch präzisen Messung der Genauigkeit oder einer anderen Charakteristik eines verwendeten Navigationssystems für ein fahrendes Fahrzeug mit möglichst geringem Aufwand.High-precision satellite-based navigation systems are used, for example, for test purposes in test vehicles. Changes to a system structure or configuration can quickly lead to inaccuracies in determining a position. Furthermore, in modular navigation systems for installation and removal in various test vehicles because of the very precise absolute position determination, a determination of the accuracy or errors in determining the position of each use necessary. There is thus a need for a fast and highly accurate measurement of the accuracy or other characteristic of a navigation system used for a moving vehicle with the least possible effort.
Bekannte Verfahren und Systeme eignen sich nur schlecht für eine solche Messung. So wird beispielsweise in der
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren sowie ein System zum Testen eines satellitengestützten Navigationssystems anzugeben, wobei die genannten Nachteile vermieden oder zumindest verringert werden und insbesondere eine schnelle Durchführung einer Genauigkeitsbestimmung mit hoher Präzision und möglichst geringem Aufwand während eines Betriebs eines Fahrzeugs auf einer Teststrecke ermöglicht wird.An object of the present invention is to provide a method and a system for testing a satellite-based navigation system, wherein said disadvantages are avoided or at least reduced, and in particular a quick implementation of accuracy determination with high precision and the least possible effort during operation of a vehicle on a Test track is enabled.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren sowie durch ein System Testen eines satellitengestützten Navigationssystems für ein Fahrzeug beim Betrieb auf einer Teststrecke gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst.This object is achieved by a method and by a system testing a satellite-based navigation system for a vehicle when operating on a test track according to the independent claims.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Testen eines satellitengestützten Navigationssystems für ein Fahrzeug beim Betrieb auf einer Teststrecke erfolgt ein Bereitstellen jeweils eines sich im Wesentlichen senkrecht zur Fahrrichtung über die Teststrecke ausbreitenden Lichtstrahls an zwei ausgewählten Messpunkten bei der Teststrecke. Die Teststrecke ist beispielsweise eine Straße auf einem Testgelände. Eine Auswahl der Messpunkte erfolgt nur unter Orten, bei denen die Fahrrichtungen beziehungsweise jeweiligen Abschnitte der Teststrecke bei den Messpunkten nicht parallel zueinander sind. Weiterhin können insbesondere Messpunkte ausgewählt werden, deren Position bereits ausreichend genau bekannt sind. Alternativ ist bei einer Ausführungsform des Verfahrens ein Vermessen von ausgewählten Messpunkten zum Bestimmen der horizontalen Koordinaten der Messpunkte vorgesehen. Zum Bereitstellen des senkrecht zur Fahrrichtung ausgerichteten Lichtstrahls erfolgt beispielsweise eine Anordnung einer entsprechend ausgebildeten optischen Vorrichtung bei beiden ausgewählten Messpunkten.In a method according to the invention for testing a satellite-supported navigation system for a vehicle during operation on a test track, provision is made of a light beam propagating across the test track substantially perpendicular to the direction of travel at two selected measuring points in the test track. The test track is for example a road on a test area. A selection of the measuring points takes place only under locations in which the directions of travel or respective sections of the test track are not parallel to one another at the measuring points. Furthermore, in particular measuring points can be selected whose position is already known with sufficient accuracy. Alternatively, in one embodiment of the method, a measurement of selected measuring points for determining the horizontal coordinates of the measuring points is provided. In order to provide the light beam aligned perpendicular to the direction of travel, for example, an arrangement of a correspondingly formed optical device takes place at both selected measuring points.
Durch eine am Fahrzeug befestigte optische Auslösevorrichtung erfolgt ein Detektieren der senkrecht zur Fahrrichtung auf das Fahrzeug eintreffenden Lichtstrahlen während eines Betriebs des Fahrzeugs auf der Teststrecke. Dazu umfasst die optische Auslösevorrichtung vorzugsweise einen geeigneten Detektor, welcher das von den Messpunkten kommend Licht detektiert. Beim Detektieren eines solchen Lichtstrahls erfolgt ein Auslösen einer Erfassung der von einem Empfänger des satellitengestützten Navigationssystems gemessenen Position und Fahrrichtung durch die optische Auslösevorrichtung. Dabei wird beispielsweise ein Speichern der gemessenen Position in einem Speicher im Fahrzeug oder ein Übermitteln der gemessenen Position an eine externe Datenverarbeitungsanlage durchgeführt.By means of an optical triggering device fastened to the vehicle, the light beams incident on the vehicle perpendicular to the direction of travel are detected during operation of the vehicle on the test track. For this purpose, the optical triggering device preferably comprises a suitable detector, which detects the light coming from the measuring points. Upon detection of such a light beam, a detection of the position and direction of travel measured by a receiver of the satellite-supported navigation system is triggered by the optical triggering device. For example, saving the measured position in a memory in the vehicle or transmitting the measured position to an external data processing system performed.
Weiterhin umfasst das erfindungsgemäße Verfahren ein Ermitteln einer Charakteristik des satellitengestützten Navigationssystems basierend auf den zwei erfassten Positionen und Fahrrichtungen und den Ortskoordinaten der beiden ausgewählten Messpunkte. Bei jeder Detektion eines senkrecht zur Fahrrichtung auf das Fahrzeug treffenden Lichtstrahls wird jeweils nur die Ortskomponente in Richtung der Fahrrichtung genau festgelegt, während die Ortskomponente in der zur Fahrrichtung senkrechten Richtung unbestimmt bleibt. Daher braucht ein Abstand der optischen Auslösevorrichtung von einem vermessenen Referenzpunkt des Navigationssystems senkrecht zur Fahrrichtung ebenso wie ein seitlicher Versatz des Fahrzeugs auf der Teststrecke nicht berücksichtigt werden. Die Ermittlung der Charakteristik erfolgt beispielsweise mit einer geeignet ausgebildeten Datenverarbeitungsanlage.Furthermore, the inventive method comprises determining a characteristic of the satellite-based navigation system based on the two detected positions and driving directions and the location coordinates of the two selected measuring points. In each detection of a perpendicular to the direction of travel incident on the vehicle light beam only the location component in the direction of the direction of travel is precisely defined, while the local component remains indeterminate in the direction perpendicular to the direction of travel. Therefore, a distance of the optical release device from a measured reference point of the navigation system perpendicular to the direction of travel as well as a lateral offset of the vehicle on the test track need not be considered. The characteristic is determined, for example, using a suitably designed data processing system.
Mit einem solchen erfindungsgemäßen Verfahren wird beispielsweise ein schnelles und sehr präzises Ermitteln der Charakteristik des satellitengestützten Navigationssystems ermöglicht. Dabei ist nach einer Bereitstellung der senkrecht zur Fahrrichtung ausgerichteten Lichtstrahlen bei den Messpunkten lediglich ein Anordnen der optischen Auslösevorrichtung an dem Fahrzeug notwendig. Das Verfahren lässt sich somit mit einem geringen Aufwand nacheinander bei vielen verschiedenen Fahrzeugen durchführen.With such a method according to the invention, for example, a fast and very precise determination of the characteristics of the satellite-based navigation system is made possible. In this case, after provision of the light beams directed perpendicularly to the direction of travel, merely arranging the optical triggering device on the vehicle is necessary at the measuring points. The method can thus be carried out with little effort successively in many different vehicles.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erfolgt ein Anordnen der optischen Auslösevorrichtung an dem Fahrzeug in einer Ebene senkrecht zur Fahrrichtung, in welcher sich der von dem Empfänger des satellitengestützten Navigationssystems vermessene Referenzpunkt befindet. Dabei wird die Anordnung der optischen Auslösevorrichtung insbesondere mit einer Abweichung von der Ebene ausgeführt, welche kleiner als eine maximale Genauigkeit der Positionsbestimmung des satellitengestützten Navigationssystems ist, also zum Beispiel mit einer Abweichung kleiner als 2 cm. Durch diese Maßnahme ist eine Berücksichtigung des Abstands der optischen Auslösevorrichtung in Fahrrichtung von dem vermessenen Punkt des Navigationssystems bei einer Genauigkeitsbestimmung nicht mehr notwendig. In an advantageous embodiment of the invention, the optical tripping device is arranged on the vehicle in a plane perpendicular to the direction of travel, in which the reference point measured by the satellite-based navigation system receiver is located. In this case, the arrangement of the optical triggering device is carried out in particular with a deviation from the plane which is smaller than a maximum accuracy of the position determination of the satellite-based navigation system, that is, for example, with a deviation of less than 2 cm. By this measure, a consideration of the distance of the optical trip device in the direction of travel of the measured point of the navigation system in an accuracy determination is no longer necessary.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden zwei Messpunkte bei der Teststrecke mit im Wesentlichen senkrecht zueinander stehenden Fahrrichtungen zur Bereitstellung der sich senkrecht zur Fahrrichtung über die Teststrecke ausbreitenden Lichtstrahlen ausgewählt. Wie bereits weiter oben dargestellt, wird bei jeder Detektion eines senkrecht zur Fahrrichtung auf das Fahrzeug treffenden Lichtstrahls nur eine Ortskomponente in Richtung der Fahrrichtung genau festgelegt. Die Ortskomponente in der zur Fahrrichtung senkrechten Richtung bleibt unbestimmt. Durch eine nacheinander durchgeführte Erfassung von gemessenen Positionen des Navigationssystems bei senkrecht zueinander stehenden Fahrrichtungen wird daher ein Fehler bezüglich beider horizontale Richtungen bei der Bestimmung der Genauigkeit des Navigationssystems minimiert. According to a preferred embodiment of the invention, two measurement points are selected in the test track with directions of travel that are substantially perpendicular to one another in order to provide the light beams propagating perpendicular to the direction of travel over the test track. As already described above, each time a direction perpendicular to the direction of travel hits the vehicle, only one local component in the direction of the direction of travel is precisely determined. The local component in the direction perpendicular to the direction of travel remains indeterminate. By a successively performed detection of measured positions of the navigation system with mutually perpendicular directions of travel therefore an error in both horizontal directions in the determination of the accuracy of the navigation system is minimized.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird an drei oder mehr ausgewählten Messpunkten bei der Teststrecke ein zur Fahrrichtung des Fahrzeugs senkrecht auf das Fahrzeug gerichteter Lichtstrahl bereitgestellt. Mit einer zunehmenden Anzahl von Messwerten reduzieren sich Fehler bei der Ermittlung der Genauigkeit des satellitengestützten Navigationssystems. Nach einer Ausführungsform werden dabei vorzugsweise Messpunkte ausgewählt, bei denen die Fahrrichtung nicht parallel zu einem der anderen Messpunkte ist. Bei einer Erfassung von durch das satellitengestützten Navigationssystem gemessenen Positionsdaten an zwei Messpunkten mit paralleler Fahrrichtung wird lediglich ein Fehler in eine der beiden horizontalen Richtungen reduziert. Bei nicht parallelen Fahrrichtungen erfolgt dagegen eine effektive Fehlerminimierung bezüglich beider horizontaler Koordinaten.According to a further advantageous embodiment of the invention, a light beam directed perpendicularly to the vehicle is provided at three or more selected measuring points in the test track. With an increasing number of measurements, errors in determining the accuracy of the satellite-based navigation system are reduced. According to one embodiment, measuring points are preferably selected in which the direction of travel is not parallel to one of the other measuring points. When detecting position data measured by the satellite-based navigation system at two measuring points with a parallel driving direction, only an error in one of the two horizontal directions is reduced. In the case of non-parallel directions of travel, on the other hand, effective minimization of errors takes place with respect to both horizontal coordinates.
Nach einer Ausführungsform gemäß der Erfindung wird an einem der ausgewählten Messpunkte ein Reflektor zum Bereitstellen des zur Fahrrichtung im Wesentlichen senkrechten Lichtstrahls durch Reflexion eines vom Fahrzeug ausgestrahlten Lichtstrahls angeordnet. Als Reflektor werden beispielsweise ein Retroreflektor, ein oder mehrere Spiegel oder eine andere geeignete Anordnung von optischen Elementen verwendet. Der vom Fahrzeug ausgestrahlte Lichtstrahl wird zum Beispiel von einer Lichtquelle der optischen Auslösevorrichtung erzeugt. Dazu kann die Auslösevorrichtung beispielsweise einen Laser, eine oder mehrere LEDs oder eine thermischen Lichtquelle aufweisen. Alternativ kann eine solche Lichtquelle auch zusätzlich zur optischen Auslösevorrichtung an dem Fahrzeug befestigt werden. Nach einer Ausführungsform erfolgt eine Einstellung der im Fahrzeug vorgesehenen Lichtquelle derart, dass ein paralleles Lichtbündel möglichst genau senkrecht zur Fahrrichtung ausgestrahlt wird. Hierdurch ist bei Verwendung eines Retroreflektors eine genaue Ausrichtung des Reflektors nicht notwendig, da ein Retroreflektor einen Lichtstrahl weitgehend unabhängig vom Einfallswinkel in sich zurückreflektiert. Ein Reflektor benötigt keine Energieversorgung, ist relativ einfach und wartungsarm aufgebaut und lässt sich schnell an einem ausgewählten Messpunkt bei der Teststrecke aufstellen.According to one embodiment according to the invention, at one of the selected measuring points, a reflector is provided for providing the light beam substantially perpendicular to the driving direction by reflection of a light beam emitted by the vehicle. As a reflector, for example, a retroreflector, one or more mirrors or other suitable arrangement of optical elements are used. The light beam emitted by the vehicle is generated, for example, by a light source of the optical triggering device. For this purpose, the triggering device may for example comprise a laser, one or more LEDs or a thermal light source. Alternatively, such a light source can also be attached to the vehicle in addition to the optical release device. According to one embodiment, an adjustment of the light source provided in the vehicle takes place such that a parallel light beam is emitted as accurately as possible perpendicular to the direction of travel. As a result, when using a retroreflector precise alignment of the reflector is not necessary because a retroreflector reflects a light beam largely independent of the angle of incidence in itself. A reflector requires no power supply, is relatively simple and low-maintenance and can be quickly set up at a selected measuring point on the test track.
Weiterhin sieht eine bevorzugt Ausführungsform der Erfindung vor, dass an einem der ausgewählten Messpunkte eine Lichtquelle zum Bereitstellen des zur Fahrrichtung im Wesentlichen senkrechten Lichtstrahls angeordnet wird. Als Lichtquelle wird zum Beispiel ein Laser, eine oder mehrere LEDs oder eine thermische Lichtquelle verwendet. Zusätzlich kann ein Kollimator zur Erzeugung eines parallelen Lichtbündels bei der Lichtquelle angeordnet werden. Vorzugweise erfolgt eine Ausrichtung der Lichtquelle in der Weise, dass sich der erzeugte Lichtstrahl senkrecht zur Fahrrichtung beziehungsweise senkrecht zur Teststrecke in Höhe der optischen Auslösevorrichtung beim Fahrzeug über die Teststrecke ausbreitet. Mit einer stationären Lichtquelle am Rand der Teststrecke lässt sich die optische Auslösevorrichtung ohne Lichtquelle kompakt und mit wenigen Bauelementen realisieren. Furthermore, a preferred embodiment of the invention provides that at one of the selected measuring points, a light source for providing the direction of travel substantially perpendicular light beam is arranged. As the light source, for example, a laser, one or more LEDs or a thermal light source is used. In addition, a collimator for generating a parallel light beam at the light source can be arranged. Preferably, an orientation of the light source in such a way that the generated light beam propagates perpendicular to the direction of travel or perpendicular to the test track in height of the optical triggering device in the vehicle over the test track. With a stationary light source at the edge of the test track, the optical tripping device without a light source can be realized compactly and with few components.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst das Ermitteln der Charakteristik des satellitengestützten Navigationssystems einen Vergleich eines aus den gemessenen Positionen und Fahrrichtungen berechneten Schnittpunkts zweier Lichtstrahlen mit einem durch die ausgewählten Messpunkte zum Bereitstellen dieser Lichtstrahlen festgelegten Schnittpunkt der Lichtstrahlen. Mit anderen Worten lässt sich bei jedem ausgewählten Messpunkt genau eine gemessene Gerade senkrecht zur Fahrrichtung und durch die gemessene Position bilden. Entsprechend lässt sich genau eine Gerade durch den ausgewählten Messpunkt und ebenfalls senkrecht zur Fahrrichtung bilden. Die Differenz zwischen dem Schnittpunkt zweier gemessener Geraden und dem Schnittpunkt der zughörigen Geraden durch die ausgewählten Messpunkte gibt unmittelbar die Genauigkeit beziehungsweise den Fehler der vom Navigationssystem gemessenen absoluten Position an. Eine solche Bestimmung der Genauigkeit ist unabhängig von einem seitlichen Versatz des Fahrzeugs auf der Teststrecke und vom Ort des Empfängers des Navigationssystems in dem Fahrzeug. According to an advantageous embodiment of the invention, determining the characteristic of the satellite-based navigation system comprises a comparison of an intersection point of two light beams calculated from the measured positions and travel directions with an intersection point of the light beams determined by the selected measurement points for providing these light beams. In other words, at each selected measuring point, exactly one measured straight line can be formed perpendicular to the direction of travel and through the measured position. Accordingly, exactly one straight line can be formed through the selected measuring point and also perpendicular to the direction of travel. The difference between the intersection of two measured straight lines and the intersection of the associated straight lines through the selected measuring points directly indicates the accuracy or the error of the absolute position measured by the navigation system. Such a determination of the accuracy is independent of a lateral offset of the vehicle on the test track and the location of the receiver of the navigation system in the vehicle.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Ermitteln der Charakteristik des satellitengestützten Navigationssystems ein Transformieren der erfassten Positionen und Fahrrichtungen in ein lokales kartesisches Koordinatensystem. Beispielsweise erfolgt eine Transformation in ein Koordinatensystem mit Koordinatenachsen parallel zur Nord- und Ost-Richtung und einem Nullpunkt auf oder in der Nähe eines Testgeländes mit der Teststrecke. Alternativ kann auch eine Transformation in ein kartesisches Koordinatensystem mit gegenüber der Nordrichtung beliebig gedrehten Koordinatenachsen erfolgen. Nach einer solchen Transformation lässt sich die Ermittlung der Charakteristik des Navigationssystems durch eine Verwendung von linearen Gleichungen und zum Beispiel in Metern angegebenen kartesischen Koordinaten wesentlich einfacher als mit geographischen Koordinaten, wie etwa Länge und Breite, durchführen.In a further preferred embodiment of the invention, determining the characteristic of the satellite-based navigation system comprises transforming the detected positions and driving directions into a local Cartesian coordinate system. For example, a transformation takes place into a coordinate system with coordinate axes parallel to the north and east direction and a zero point on or in the vicinity of a test area with the test track. Alternatively, a transformation into a Cartesian coordinate system with respect to the north direction arbitrarily rotated coordinate axes can take place. After such a transformation, the determination of the navigation system's characteristics can be made much easier by using linear equations and Cartesian coordinates, for example, in meters than with geographic coordinates such as latitude and longitude.
Ein erfindungsgemäßes System zum Testen eines satellitengestützten Navigationssystems für ein Fahrzeug beim Betrieb auf einer Teststrecke enthält zwei oder mehr optische Vorrichtungen, welche an zwei oder mehr ausgewählten Messpunkten bei der Teststrecke mit nicht parallelen Fahrrichtungen angeordnet sind. Jede optische Vorrichtung ist jeweils zum Bereitstellen eines sich im Wesentlichen senkrecht zur Fahrrichtung über die Teststrecke ausbreitenden Lichtstrahls ausgebildet. Weiterhin enthält das System eine am Fahrzeug befestigte optische Auslösevorrichtung, welche zum Detektieren der senkrecht zur Fahrrichtung auf das Fahrzeug eintreffenden Lichtstrahlen während eines Betriebes auf der Teststrecke und zum Auslösen einer Erfassung der von einem Empfänger des satellitengestützten Navigationssystems gemessenen Position und Fahrrichtung beim Detektieren eines Lichtstrahls ausgebildet ist. Ferner enthält das System eine Datenverarbeitungsanlage zum Ermitteln einer Charakteristik des satellitengestützten Navigationssystems mittels der erfassten Positionen und Fahrrichtungen und den Ortskoordinaten der ausgewählten Messpunkte.An inventive system for testing a satellite-based navigation system for a vehicle when operating on a test track includes two or more optical devices which are arranged at two or more selected measurement points in the test track with non-parallel directions of travel. Each optical device is in each case designed to provide a light beam propagating over the test track substantially perpendicular to the direction of travel. Furthermore, the system includes an optical triggering device mounted on the vehicle and configured to detect the light beams incident on the vehicle perpendicular to the direction of travel during operation on the test track and to trigger detection of the position and direction of travel measured by a receiver of the satellite-based navigation system upon detection of a light beam is. Furthermore, the system includes a data processing system for determining a characteristic of the satellite-based navigation system by means of the detected positions and driving directions and the location coordinates of the selected measuring points.
Analog zum korrespondierenden Verfahren wird mit dem erfindungsgemäßen System ein schnell durchführbares und hochgenaues Ermitteln der Charakteristik, insbesondere der Genauigkeit, eines satellitengestützten Navigationssystems mit geringem Aufwand realisiert. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Systems ist die optischen Auslösevorrichtung an dem Fahrzeug in einer Ebene senkrecht zur Fahrrichtung angeordnet, in welcher sich der von dem Empfänger des satellitengestützten Navigationssystems vermessene Referenzpunkt befindet. Auf diese Weise ist der Abstand der optischen Auslösevorrichtung von dem vermessenen Referenzpunkt des Navigationssystems für eine Genauigkeitsbestimmung unerheblich. Analogously to the corresponding method, the system according to the invention realizes a fast-executable and highly accurate determination of the characteristic, in particular the accuracy, of a satellite-supported navigation system with little effort. In an advantageous embodiment of the system, the optical triggering device is arranged on the vehicle in a plane perpendicular to the direction of travel, in which the measured by the receiver of the satellite-based navigation system reference point. In this way, the distance of the optical triggering device from the measured reference point of the navigation system for an accuracy determination irrelevant.
Weitere Ausführungsformen des Systems korrespondieren jeweils mit beschriebenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und weisen entsprechende Merkmale und Vorteile auf. Insbesondere sind Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems zum Durchführen eines der oben beschriebenen Verfahren ausgebildet.Further embodiments of the system correspond in each case to described embodiments of the method according to the invention and have corresponding features and advantages. In particular, embodiments of the system according to the invention for carrying out one of the methods described above are formed.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail by way of example with reference to the drawings. Show it:
In
Dazu wird zunächst an mehreren ausgewählten Messpunkten am Rand der Teststrecke
In einem alternativen Ausführungsbeispiel enthält die optische Vorrichtung
Ferner ist im oder außen am Fahrzeug
Die optische Auslösevorrichtung
In
Bei jedem der ausgewählten Messpunkte B1, B2, B3 wird eine bereits weiter oben beschrieben stationäre optische Vorrichtung
Zur Bestimmung der Genauigkeit des Navigationssystems fährt das Fahrzeug
Bei dem Messpunkt B1 detektiert die optische Auslösevorrichtung
Somit ist auch der seitliche Versatz des Fahrzeugs
Die in geographischen Koordinaten gemessenen Positionen der Punkte M1, M2, M3 werden zunächst in ein lokales kartesisches Koordinatensystem
Zum Ermitteln der Charakteristik des Navigationssystems wird mit der Datenverarbeitungsanlage ein Schnittpunkt R1 der durch den ausgewählten Messpunkt B1 und der Orthogonalität zur Fahrrichtung
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |