DE102017121950A1 - A method of estimating a state of a mobile platform - Google Patents
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Abstract
Es ist ein Verfahren (500) zum Ermitteln eines Zustands einer beweglichen Plattform bezüglich einer Referenzfläche angegeben. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Erfassen (510) eines ersten Abstandswertes (30) zwischen der beweglichen Plattform (10) und der Referenzfläche (20); Ermitteln (520) eines zweiten Abstandswertes (55) zwischen der beweglichen Plattform (10) und der Referenzfläche (20) basierend auf einem Modell der Referenzfläche und einer Position der beweglichen Plattform relativ zu der Referenzfläche, wobei der zweite Abstandswert (55) den geringsten Abstand zwischen der Referenzfläche und der beweglichen Plattform aufweist; Bestimmen (530) einer Differenz zwischen dem ersten Abstandswert (30) und dem zweiten Abstandswert (55); Verwenden (540) der Differenz als Residuum und Bewerten des Residuums, um eine Abbildung eines Zustands der beweglichen Plattform an den Zustand der beweglichen Plattform anzugleichen. A method (500) for determining a state of a movable platform with respect to a reference surface is provided. The method comprises the steps of: detecting (510) a first distance value (30) between the movable platform (10) and the reference surface (20); Determining (520) a second distance value (55) between the movable platform (10) and the reference surface (20) based on a model of the reference surface and a position of the movable platform relative to the reference surface, the second distance value (55) being the smallest distance between the reference surface and the movable platform; Determining (530) a difference between the first distance value (30) and the second distance value (55); Using (540) the difference as a residual and evaluating the residual to match a map of a state of the moveable platform to the state of the moveable platform.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines Zustands einer beweglichen Plattform bezüglich einer Referenzfläche, eine Zustandsermittlungseinheit für eine mobile Plattform, welche das genannte Verfahren implementiert, sowie eine mobile Plattform mit einer solchen Zustandsermittlungseinheit.The application relates to a method for determining a state of a movable platform with respect to a reference surface, a state determination unit for a mobile platform implementing the said method, and a mobile platform having such a state determination unit.
Technischer HintergrundTechnical background
Insbesondere in der Luftfahrt kann es von großer Bedeutung sein, eine Position oder allgemeiner einen Zustand eines Luftfahrzeugs (allgemein: einer mobilen Plattform) mit Bezug zu der ersten Oberfläche zu ermitteln und eine Fortentwicklung dieses Zustands zu propagieren. Hierzu wird üblicherweise eine Abbildung des überflogenen Geländes genutzt sowie Messergebnisse von Sensoren an Bord des Luftfahrzeugs. In aviation, in particular, it may be of great importance to determine a position or, more generally, a state of an aircraft (in general: a mobile platform) with respect to the first surface and to propagate a progression of this state. For this purpose, an image of the overflown terrain is usually used as well as measurement results of sensors on board the aircraft.
Beispielsweise kann die sogenannte Geländereferenznavigation (terrain reference navigation, TRN), welche ein geländedatengestütztes Navigationsverfahren ist, genutzt werden. Eine zweidimensionale oder dreidimensionale Navigationslösung wird durch den Vergleich zwischen dem überflogenen Gelände und einem an Bord des Luftfahrzeugs mitgeführten digitalen Geländemodell bestimmt. Ein Sensor (beispielsweise ein Radarhöhenmesser) tastet das überflogene Gelände ab und ermittelt ein Profil des Geländes sowie einen Abstand zwischen dem Luftfahrzeug und dem Gelände.For example, so-called terrain reference navigation (TRN), which is a terrain data-assisted navigation method, can be used. A two-dimensional or three-dimensional navigation solution is determined by comparing the overflow terrain with a digital terrain model carried onboard the aircraft. A sensor (for example, a radar altimeter) scans the overflown terrain and determines a profile of the terrain as well as a distance between the aircraft and the terrain.
ZusammenfassungSummary
Es kann als Aufgabe der Erfindung betrachtet werden, ein Verfahren zum Ermitteln eines Zustands einer beweglichen Plattform anzugeben, welches sich durch eine erhöhte Genauigkeit des ermittelten Zustands auszeichnet.It can be considered an object of the invention to provide a method for determining a state of a movable platform, which is characterized by an increased accuracy of the determined state.
Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Ermitteln eines Zustands einer beweglichen Plattform bezüglich einer Referenzfläche angegeben. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Erfassen eines ersten Abstandswertes zwischen der beweglichen Plattform und der Referenzfläche; Ermitteln eines zweiten Abstandswertes zwischen der beweglichen Plattform und der Referenzfläche basierend auf einem Modell der Referenzfläche und einer Position der beweglichen Plattform relativ zu der Referenzfläche, wobei der zweite Abstandwert den geringsten Abstand zwischen der Referenzfläche und der beweglichen Plattform aufweist; Bestimmen einer Differenz zwischen dem ersten Abstandswert und dem zweiten Abstandswert; Verwenden der Differenz als Residuum und Bewerten des Residuums, um eine Abbildung eines Zustands der beweglichen Plattform an den Zustand der beweglichen Plattform anzugleichen.According to a first aspect, a method for determining a state of a movable platform with respect to a reference surface is provided. The method comprises the steps of: detecting a first distance value between the movable platform and the reference surface; Determining a second distance value between the movable platform and the reference surface based on a model of the reference surface and a position of the movable platform relative to the reference surface, the second distance having the smallest distance between the reference surface and the movable platform; Determining a difference between the first distance value and the second distance value; Using the difference as a residual and evaluating the residual to match a map of a state of the moving platform to the state of the moving platform.
Die bewegliche Plattform kann insbesondere ein Luftfahrzeug, aber auch ein Wasserfahrzeug sein und kann auch als mobile Plattform bezeichnet werden. Im Zusammenhang mit der Beschreibung werden diese Begriffe als Synonyme verstanden.The mobile platform may in particular be an aircraft, but also a watercraft and may also be referred to as a mobile platform. In the context of the description, these terms are understood as synonyms.
Das Erfassen des ersten Abstandswertes kann beispielsweise mit einer Radaranlage an Bord des Luftfahrzeugs oder mit einem anderen Sensor erfolgen. Der zweite Abstandswert wird basierend auf einem Modell oder einer Abbildung der Referenzfläche (insbesondere der Erdoberfläche) und einer Position der mobilen Plattform mit Bezug zu dem Modell der Referenzfläche ermittelt. Anschließend wird die Differenz zwischen dem erfassten Abstandswert und dem ermittelten Abstandswert bestimmt. Sodann wird diese Differenz verwendet, um eine Abbildung, insbesondere eine mathematische Abbildung, des Zustands der mobilen Plattform an einen realen bzw. tatsächlichen Zustand der mobilen Plattform anzugleichen.The detection of the first distance value can take place, for example, with a radar system on board the aircraft or with another sensor. The second distance value is determined based on a model or a map of the reference area (in particular the earth's surface) and a position of the mobile platform with respect to the model of the reference area. Subsequently, the difference between the detected distance value and the determined distance value is determined. Then this difference is used to match a map, in particular a mathematical map, of the state of the mobile platform to a real state of the mobile platform.
Das Angleichen der Abbildung des Zustands der mobilen Plattform an den tatsächlichen Zustand erfolgt mit dem Ziel, dass Abbildung und Realität parallel laufen, beispielsweise weil die Abbildung der Realität fehlerbehaftet sein kann und einer Korrektur bedarf. Dieses Angleichen erfolgt beispielsweise mittels eines Kalman-Filters, wobei der abgebildete Zustand dem realen Zustand über die Bewertung eines Residuums für das Kalman-Filter nachgeführt wird. Es wird darauf hingewiesen, dass ein Kalman-Filter nicht zwingend verwendet werden muss. Vielmehr können auch andere Verfahren, welche eine Geländereferenznavigation nutzen, zum Einsatz kommen.Matching the mapping of the state of the mobile platform to the actual state is done with the goal that mapping and reality run in parallel, for example because the mapping of reality can be buggy and requires correction. This equalization takes place, for example, by means of a Kalman filter, wherein the imaged state is tracked to the real state via the evaluation of a residual for the Kalman filter. It should be noted that a Kalman filter does not necessarily have to be used. Rather, other methods that use a terrain reference navigation can be used.
Ein Kalman-Filter implementiert ein Verfahren zum Lösen nichtlinearer Schätzprobleme und kann auch als Minimum-Varianz-Schätzer bezeichnet werden. Um eine (mathematische) Abbildung der Realität nachführen zu können, benötigt das Kalman-Filter ein sogenanntes Residuum. Um dieses Residuum zu bestimmen, wird der erfasste erste Abstandswert mit dem bestimmten zweiten Abstandswert verglichen.A Kalman filter implements a method for solving non-linear estimation problems and may also be referred to as a minimum variance estimator. In order to be able to track a (mathematical) representation of reality, the Kalman filter needs a so-called residuum. To determine this residual, the detected first distance value is compared to the determined second distance value.
Das Kalman-Filter kann grundsätzlich genutzt werden, um einen Bewegungsablauf der beweglichen Plattform zu verfolgen und Prognosen bzw. Schätzungen über den Bewegungsablauf (beispielsweise relativ zu der Referenzfläche) für die Zukunft abzugeben. Typischerweise gibt ein Kalman-Filter eine Prognose über die Entwicklung des Abstands zwischen beweglicher Plattform und Referenzfläche aus, und zwar basierend auf historischen Daten, also dem bisherigen Bewegungsablauf bzw. Abstand zwischen beweglicher Plattform und Referenzfläche.In principle, the Kalman filter can be used to track a movement sequence of the movable platform and to make forecasts or estimates about the movement sequence (for example relative to the reference surface) for the future. Typically, a Kalman filter forecasts the evolution of the distance between the movable platform and the reference surface, based on historical ones Data, ie the previous movement or distance between the movable platform and the reference surface.
Wird für das Erfassen des ersten Abstandswertes ein Radarsystem verwendet, entspricht der erfasste erste Abstandswert bedingt durch die Signalverarbeitung in einem Radarsystem bzw. einem Radarhöhenmesser der kürzesten Entfernung zwischen dem Radarsystem (bzw. dem das Radarsystem enthaltenden Luftfahrzeug) und der Geländeoberfläche. Im Gegensatz dazu entspricht der bestimmte bzw. ermittelte zweite Abstandswert dem vertikalen Abstand zwischen der mobilen Plattform und der Geländeoberfläche in dem Geländemodell bzw. in der Abbildung der Referenzfläche.When a radar system is used to acquire the first distance value, the detected first distance value due to the signal processing in a radar altimeter corresponds to the shortest distance between the radar system (or the aircraft containing the radar system) and the terrain surface. In contrast, the determined second distance value corresponds to the vertical distance between the mobile platform and the terrain surface in the terrain model or in the image of the reference area.
Es wurde erkannt, dass bei dem Bestimmen des Residuums ein Vergleich der kürzesten Entfernung zwischen Luftfahrzeug und Geländeoberfläche (der erfasste erste Abstandswert) mit dem vertikalen Abstand zwischen Luftfahrzeug und Abbildung der Geländeoberfläche (der bestimmte zweite Abstandswert) zu einer Ungenauigkeit führen kann. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn der Punkt der Geländeoberfläche mit dem kürzesten Abstand zu dem Luftfahrzeug sowie der Punkt vertikal unter dem Luftfahrzeug nicht identisch sind. In diesem Fall kann ein Vergleich zwischen dem ersten Abstandswert und dem zweiten Abstandswert in einem Residuum resultieren, welches die Abweichung zwischen der Abbildung der Realität und der Realität größer sein lässt, als sie tatsächlich ist. Der Vollständigkeit halber wird auf einen Sonderfall hingewiesen, in welchem der kürzeste Abstand auch der vertikalen Höhe des Luftfahrzeugs über Grund entspricht: dies ist dann der Fall, wenn das Luftfahrzeug ein flaches, horizontales Gelände überfliegt. Bei allen anderen Geländeformen ist diese Beziehung nicht zwingend gegeben.It has been recognized that in determining the residual, a comparison of the shortest distance between the aircraft and the terrain surface (the detected first distance value) with the vertical distance between the aircraft and the terrain surface image (the determined second distance value) may result in inaccuracy. This is especially the case when the point of the terrain surface with the shortest distance to the aircraft and the point vertically below the aircraft are not identical. In this case, a comparison between the first distance value and the second distance value may result in a residual that makes the difference between the mapping of reality and reality greater than it actually is. For the sake of completeness, reference is made to a special case in which the shortest distance also corresponds to the vertical height of the aircraft over ground: this is the case when the aircraft is flying over a flat, horizontal terrain. For all other types of terrain, this relationship is not necessarily given.
Basierend auf dieser Erkenntnis wird vorgeschlagen, für die Bestimmung des Residuums als zweiten Abstandswert nicht die vertikale Höhe des Luftfahrzeugs mit Bezug zu der Geländeoberfläche in dem Geländemodell zu wählen, sondern stattdessen die kürzeste Entfernung zwischen dem Luftfahrzeug und der Gelände Oberfläche in dem Geländemodell zu bestimmen und diese kürzeste Entfernung, welche unter Zugrundelegung des Geländemodells bestimmt wurde, mit dem erfassten ersten Abstandswert zu vergleichen, um das Residuum zu bestimmen.Based on this finding, it is proposed not to choose the vertical height of the aircraft with respect to the terrain surface in the terrain model for the determination of the residual as a second distance value, but instead to determine the shortest distance between the aircraft and the terrain surface in the terrain model and Compare this shortest distance, which was determined on the basis of the terrain model, with the detected first distance value to determine the residual.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Verfahren weiterhin den folgenden Schritt aufweist: Ermitteln eines Referenzpunktes der Referenzfläche in dem Modell der Referenzfläche basierend auf der Position der beweglichen Plattform bezüglich des Modells der Referenzfläche, wobei der Referenzpunkt von der beweglichen Plattform den geringsten Abstand zwischen der Referenzfläche und der beweglichen Plattform aufweist.In an embodiment it is provided that the method further comprises the step of: determining a reference point of the reference surface in the model of the reference surface based on the position of the movable platform with respect to the model of the reference surface, the reference point of the movable platform being the smallest distance between the reference surface Reference surface and the movable platform has.
In anderen Worten besagt dieser Schritt des Verfahrens, dass an Stelle der vertikalen Höhe der beweglichen Plattform über der Referenzfläche der Abstand zu demjenigen Punkt der Referenzfläche ermittelt wird, welcher der beweglichen Plattform räumlich am nächsten liegt, also unter Zugrundelegung der Information über den Geländeverlauf in einem dreidimensionalen Koordinatensystem der Abbildung des Geländes (des Geländemodells). Dadurch wird ein systematischer Fehler bei der Bestimmung des Residuums vermieden und es werden nicht Abstände zu unterschiedlichen Punkten auf der Geländeoberfläche miteinander verglichen, sondern sowohl der von dem Radarsystem erfasste Abstand als auch der in dem Geländemodell bestimmte Abstand beziehen sich auf denjenigen Punkt, welcher dem Luftfahrzeug am nächsten liegt.In other words, this step of the method means that, instead of the vertical height of the movable platform above the reference surface, the distance to that point of the reference surface is determined which is spatially nearest to the movable platform, that is to say based on the information about the course of the terrain in one Three-dimensional coordinate system of the illustration of the terrain (of the terrain model). This avoids a systematic error in the determination of the residual and does not compare distances to different points on the terrain surface, but both the distance detected by the radar system and the distance determined in the terrain model refer to that point which the aircraft is closest.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren weiterhin den folgenden Schritt auf: Bestimmen einer Tangentialebene, welche an dem Referenzpunkt anliegt, so dass eine Verbindungslinie zwischen der beweglichen Plattform und dem Referenzpunkt die Tangentialebene senkrecht schneidet. Bevorzugt ist die Verbindungslinie orthogonal auf der Tangentialebene.According to one embodiment, the method further comprises the following step: determining a tangential plane which bears against the reference point so that a connecting line between the movable platform and the reference point intersects the tangential plane perpendicularly. Preferably, the connecting line is orthogonal on the tangential plane.
Durch dieses Vorgehen wird die Tangentialebene als Näherung für die Oberfläche der Referenzfläche bereitgestellt, und zwar ausgehend von dem Referenzpunkt. In anderen Worten erfolgt eine Linearisierung der Referenzfläche. Mit dieser Linearisierung kann das Verfahren einfacher bzw. überhaupt durchgeführt werden. Dadurch, dass die Verbindungslinie senkrecht auf der Tangentialebene steht, entspricht die Verbindungslinie auch einer direkten Sichtlinie ausgehend von dem Sensor/der Radaranlage (die Begriffe Sensor und Radaranlage werden hierin synonym verwendet) zu dem Referenzpunkt, welcher dem Sensor am nächsten liegt.By doing so, the tangent plane is provided as an approximation to the surface of the reference surface, starting from the reference point. In other words, there is a linearization of the reference surface. With this linearization, the process can be carried out more easily or at all. Because the connection line is perpendicular to the tangent plane, the connection line also corresponds to a direct line of sight from the sensor / radar system (the terms sensor and radar are used synonymously herein) to the reference point closest to the sensor.
Die Radaranlage zeichnet sich durch eine bestimmte Keulenbreite aus und hat einen entsprechend begrenzten Suchwinkelbereich. Der von der Radaranlage ermittelte nächstliegende Punkt der Referenzfläche mit Bezug zu der mobilen Plattform liegt stets innerhalb des Suchwinkelbereichs. Die Größe des Suchwinkelbereichs kann in Abhängigkeit des Abstands zwischen der mobilen Plattform und der Referenzfläche variieren. Jedenfalls ist es ausreichend, die Größe der Tangentialebene in dem Geländemodell so zu bemessen, dass sie dem Suchwinkelbereich der Radaranlage auf der realen Erdoberfläche entspricht. Der Grund hierfür ist, dass eine Linearisierung des Geländes außerhalb des Suchwinkelbereichs schlicht nicht erforderlich ist.The radar system is characterized by a certain club width and has a correspondingly limited search angle range. The closest point of the reference surface with respect to the mobile platform determined by the radar system is always within the search angle range. The size of the search angle range may vary depending on the distance between the mobile platform and the reference surface. In any case, it is sufficient to dimension the size of the tangential plane in the terrain model so that it corresponds to the search angle range of the radar system on the real earth surface. The reason for this is that linearization of the terrain outside of the search angle range is simply not necessary.
In anderen Worten wird die Tangentialebene innerhalb des Suchwinkelbereichs des Radars verwendet. Dieser Bereich der Tangentialebene wird als Tangentialfläche bezeichnet und hat eine Ausdehnung bzw. Größe, die u.a. abhängig ist von der Radargeometrie/Radarkeule, Flughöhe, Geländeverlauf. Die Tangentialfläche ist damit in etwa so groß wie der Suchwinkelbereich des Radars, bevorzugt mindestens so groß wie der Suchwinkelbereich des Radars, weiter bevorzugt genau so groß wie der Suchwinkelbereich des Radars. In other words, the tangent plane is used within the search angle range of the radar. This area of the tangential plane is referred to as a tangential surface and has an extent or size that depends, inter alia, on the radar geometry / radar lobe, flight altitude, terrain course. The tangential surface is thus approximately as large as the search angle range of the radar, preferably at least as large as the search angle range of the radar, more preferably exactly the same size as the search angle range of the radar.
Ein Kalman-Filter kann verwendet werden, um basierend auf der Tangentialebene eine Entwicklung des Abstands zwischen der beweglichen Plattform und der Referenzfläche zu schätzen. Eine solche Schätzung ist aber eher verlässlich, wenn ein Abstand zwischen der Tangentialebene und der Referenzfläche nicht zu groß wird, d.h. einen diesbezüglichen Schwellwert nicht überschreitet oder, allgemein gesagt, die Tangentialebene nicht zu stark von der Referenzfläche abweicht.A Kalman filter can be used to estimate a development of the distance between the movable platform and the reference surface based on the tangent plane. However, such an estimate is more reliable if a distance between the tangent plane and the reference surface does not become too large, i. does not exceed a respective threshold or, generally speaking, the tangent plane does not deviate too much from the reference surface.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Verfahren weiterhin den folgenden Schritt auf: Vergleichen der Tangentialebene mit dem Modell der Referenzenfläche in einem vorgegebenen Bereich des Modells der Referenzfläche.According to a further embodiment, the method further comprises the following step: comparing the tangential plane with the model of the reference surface in a predetermined region of the model of the reference surface.
In anderen Worten wird die Tangentialebene mit demjenigen Geländebereich (Teil des Modells der Referenzfläche) verglichen, welcher dem Suchwinkelbereich des Radars oder einem Teil hiervon entspricht. Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass Abweichungen der Tangentialebene von dem Modell der Referenzfläche außerhalb des vorgegebenen Geländebereichs für diesen Vergleich nicht berücksichtigt werden oder nicht berücksichtigt werden müssen.In other words, the tangent plane is compared with the terrain area (part of the model of the reference area) which corresponds to the search angle area of the radar or a part thereof. Conversely, this means that deviations of the tangential plane from the model of the reference surface outside the predetermined terrain area for this comparison need not be considered or not taken into account.
Die Tangentialebene wird mit dem Modell der Referenzfläche verglichen, um die Genauigkeit der Linearisierung (also der vereinfachten Abbildung der Referenzfläche als Ebene) für verschiedene Bereiche der Referenzfläche zu bestimmen, so dass bestimmt werden kann, in welchen Geländebereichen zuverlässig mit der Tangentialebene als Linearisierung gearbeitet werden kann.The tangent plane is compared with the model of the reference surface to determine the accuracy of the linearization (ie the simplified representation of the reference surface as a plane) for different areas of the reference surface, so that it can be determined in which terrain areas are reliably worked with the tangent plane as linearization can.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Verfahren weiterhin den folgenden Schritt auf: Bestimmen jeweils eines Abweichungswertes zwischen dem Modell der Referenzfläche und der Tangentialebene für jeden Punkt einer Vielzahl von vorgegebenen Punkten in dem Modell der Referenzfläche.According to another embodiment, the method further comprises the step of: determining a respective deviation value between the model of the reference surface and the tangent plane for each point of a plurality of predetermined points in the model of the reference surface.
Bevorzugt liegt die Referenzfläche als diskretes Geländemodell vor und weist eine Vielzahl von Geländepunkten mit zugehörigen Daten (Koordinaten der Geländepunkte in einem Koordinatensystem des Geländemodells, sowie weitere Eigenschaften des Geländes, die den Geländepunkten zugeordnet sind) auf. Diese Punkte werden genutzt, um einen Abstand zwischen dem Geländemodell und der Tangentialebene zu bestimmen.Preferably, the reference surface is present as a discrete terrain model and has a plurality of terrain points with associated data (coordinates of the terrain points in a coordinate system of the terrain model, as well as other properties of the terrain, which are assigned to the terrain points). These points are used to determine a distance between the terrain model and the tangent plane.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Verfahren weiterhin den folgenden Schritt auf: Bestimmen der Anzahl von Abweichungswerten zwischen dem Modell der Referenzfläche und der Tangentialebene, die einen vorgegebenen Abweichungsschwellwert überschreiten; und Verwerfen des erfassten ersten Abstandswertes, wenn die Anzahl der Abweichungswerte, die den vorgegebenen Abweichungsschwellwert übersteigen, einen vorgegebenen Schwellwert für diese Anzahl übersteigt.According to another embodiment, the method further comprises the step of: determining the number of deviation values between the model of the reference surface and the tangent plane exceeding a predetermined deviation threshold; and discarding the detected first distance value if the number of deviation values exceeding the predetermined deviation threshold exceeds a predetermined threshold for that number.
Diese Ausführungsform ermöglicht es, die Geländerauheit bzw. die Nichtlinearität des Geländes (Ondulation) zu bestimmen. Übersteigt die Nichtlinearität ein gewisses Maß, wird der erfasste erste Abstandswert nicht verwendet, weil das Gelände innerhalb des Suchwinkelbereichs zu stark von dem linearen Geländemodell (der Tangentialebene) abweicht. Der Grund hierfür liegt unter anderem darin, dass in einem sehr rauen Gelände nicht immer eindeutig bestimmt werden kann, welches der nächstliegende Punkt ist, welchen die Radaranlage erfasst hat. Hauptsächlich liegt dies an Toleranzen und Messungenauigkeiten der Radaranlage. Ausgehend hiervon könnte eine Ungenauigkeit in das Verfahren eingebracht werden, weil der mittels der Radaranlage erfasste Abstand unerwünscht stark von dem mittels des Geländemodells bestimmten Abstand zum nächstliegenden Punkt der Geländeoberfläche zu der mobilen Plattform abweichen könnte.This embodiment makes it possible to determine the terrain roughness or the non-linearity of the terrain (ondulation). If the nonlinearity exceeds a certain amount, the detected first distance value is not used because the terrain within the search angle range deviates too much from the linear terrain model (the tangent plane). The reason for this is, among other things, that in a very rough terrain can not always be clearly determined, which is the nearest point, which has detected the radar. This is mainly due to tolerances and measurement inaccuracies of the radar system. From this, an inaccuracy could be introduced into the method because the distance detected by the radar could undesirably deviate from the distance determined by the terrain model to the nearest point of the terrain surface to the mobile platform.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden die genannten Schritte in einem sich wiederholenden Vorgang ausgeführt, solange die bewegliche Plattform in Bewegung ist.According to another embodiment, said steps are carried out in a repetitive process as long as the movable platform is in motion.
In anderen Worten wird das Verfahren von einer Rechenanlage unter Rückgriff auf die notwendigen Daten ausgeführt und die Schritte des Verfahrens wiederholen sich, so dass der Zustand der mobilen Plattform immer neu bestimmt wird.In other words, the method is executed by a computer using the necessary data, and the steps of the method are repeated so that the state of the mobile platform is always redetermined.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der erste Abstandswert zwischen der beweglichen Plattform und der Referenzfläche mittels einer Radaranlage erfasst. According to a further embodiment, the first distance value between the movable platform and the reference surface is detected by means of a radar system.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die bewegliche Plattform ein Luftfahrzeug, und die Referenzfläche entspricht der Erdoberfläche, und das Modell der Referenzfläche ist eine Geländedatenbank.According to another embodiment, the movable platform is an aircraft, and the reference surface corresponds to the earth's surface, and the model of the reference surface is a terrain database.
Mittels einer Radaranlage an Bord des Luftfahrzeugs wird der Abstand zu der Erdoberfläche erfasst. Zusätzlich wird die Position des Luftfahrzeugs mit Bezug zu der Erdoberfläche ermittelt, beispielsweise mittels eines Navigationssystems, wie beispielsweise ein satellitengestütztes Navigationssystem. Die ermittelte Position des Luftfahrzeugs wird in Koordinatenwerte einer Abbildung der Erdoberfläche bzw. eines Modells der Erdoberfläche (z.B. eine Geländedatenbank) umgerechnet. Mit Hilfe dieser Koordinatenwerte kann in dem Modell der Erdoberfläche ermittelt werden, welcher Punkt der Erdoberfläche (in dem Modell) der Position des Luftfahrzeugs am nächsten kommt. Der mittels der Radaranlage erfasste Abstand sowie der mittels des Modells ermittelte Abstand werden miteinander verglichen und die Differenz wird als Residuum für ein Kalman-Filter verwendet, um den Zustand des Luftfahrzeugs zu ermitteln bzw. zu überwachen. By means of a radar system on board the aircraft, the distance to the earth's surface is detected. In addition, the position of the aircraft with respect to the earth's surface is determined, for example by means of a navigation system, such as a satellite-based navigation system. The determined position of the aircraft is converted into coordinate values of a map of the earth's surface or a model of the earth's surface (eg a terrain database). With the aid of these coordinate values, it is possible to determine in the model of the earth's surface which point of the earth's surface (in the model) is closest to the position of the aircraft. The distance detected by the radar system and the distance determined by the model are compared and the difference used as a residual for a Kalman filter to detect or monitor the condition of the aircraft.
Aspekte des hierin beschriebenen Verfahrens und Überlegungen, auf denen das Verfahren basiert, können wie folgt zusammengefasst werden:Aspects of the method and considerations on which the method is based can be summarized as follows:
Die Fehlerkovarianzrechnung erfolgt im Kalman-Filter mit dem um den Arbeitspunkt linearisierten Fehlermodell. Die Minimierung der Fehlerkovarianzmatrix führt dann zu der gesuchten zeitvarianten optimalen Filterverstärkungsmatrix, die sowohl zur Korrektur Fehlerkovarianzmatrix als auch zur Korrektur des Navigationszustandsvektors verwendet wird. In anderen Worten wird der Zustand der Plattform in dem Modell in Abhängigkeit der erfassten physikalischen Messerwerte überprüft und bei Bedarf korrigiert bzw. nachgeführt.The error covariance calculation is performed in the Kalman filter with the error model linearized around the operating point. The minimization of the error covariance matrix then leads to the searched time-variant optimal filter gain matrix, which is used both for correcting error covariance matrix and for correcting the navigation state vector. In other words, the state of the platform in the model is checked as a function of the detected physical knife values and corrected if necessary.
Die Verwendung eines Kalman-Filter-Verfahrens verlangt eine lineare Systemdynamik und Messgleichung neben einem zentrierten und gaußverteilten System- bzw. Messrauschen. Eventuelle Nichtlinearitäten in der Systemdynamik oder in der Messgleichung können immer zu einer Verschlechterung der erwarteten Genauigkeit führen und können ein Integritätsproblem darstellen.The use of a Kalman filter method requires a linear system dynamics and measurement equation in addition to centered and Gaussian distributed system noise. Any non-linearities in the system dynamics or in the measurement equation can always lead to a deterioration of the expected accuracy and can represent an integrity problem.
Für die Nutzung des Kalman-Filter-Verfahrens ist es notwendig, das nicht lineare Höhenmodell der Erdoberfläche (also die Referenzfläche) im Arbeitspunkt durch ein linearisiertes Modell zu substituieren. Dies erfolgt dadurch, dass eine Tangentialebene, welche an dem Referenzpunkt (auch: Berührpunkt) anliegt, ermittelt wird.For the use of the Kalman filter method, it is necessary to substitute the non-linear height model of the earth's surface (ie the reference surface) at the operating point by a linearized model. This is done by determining a tangential plane which is present at the reference point (also: touch point).
Der Berührungspunkt, der die kürzeste Distanz zwischen Luftfahrzeug und Geländeoberfläche anzeigt, bildet den Arbeitspunkt. Das linearisierte Modell der Erdoberfläche (die Tangentialebene) wird mathematisch durch eine Ebenengleichung beschrieben, die eine Ebene definiert, die im Arbeitspunkt tangential an der Erdoberfläche anliegt.The point of contact that indicates the shortest distance between the aircraft and the terrain surface forms the operating point. The linearized model of the earth's surface (the tangential plane) is described mathematically by a plane equation that defines a plane tangent to the Earth's surface at the working point.
Das Verfahren bestimmt die Differenz des nichtlinearen Geländemodells und der Tangentialebene (die Abweichung der Tangentialebene von dem Geländemodell, die Abweichungswerte) und vergleicht diese Differenz gegen eine definierte Toleranzgrenze. Jeder einzelne Abweichungswert wird zunächst mit einem Abweichungsschwellwert verglichen, um zu bestimmen, ob die Abweichung in einem Punkt den Schwellwert übersteigt. Sodann wird anschließend die Anzahl derjenigen Punkte ermittelt, die diesen Schwellwert übersteigen. Ist diese Anzahl zu hoch, wird die Messung des ersten Abstandswertes zwischen Luftfahrzeug und Erdoberfläche durch die Radaranlage nicht verwendet, weil eine zu hohe Ungenauigkeit zu erwarten ist. The method determines the difference of the non-linear terrain model and the tangent plane (the deviation of the tangential plane from the terrain model, the deviation values) and compares this difference against a defined tolerance limit. Each individual deviation value is first compared with a deviation threshold value to determine whether the deviation in one point exceeds the threshold value. Then, the number of points that exceed this threshold is then determined. If this number is too high, the measurement of the first distance between the aircraft and the earth's surface by the radar will not be used, because too much inaccuracy is to be expected.
Alternativ können die Differenzen im Kalman-Filter als erhöhte Ungenauigkeit berücksichtigt werden. Eine unzureichende Übereinstimmung zwischen linearen und nichtlinearen Höhenmodell der Erdoberfläche zeigt eine starke Ondulation (Unebenheit der Geländeoberfläche, Geländerauigkeit) des Geländes an.Alternatively, the differences in the Kalman filter may be taken into account as increased inaccuracy. An inadequate agreement between linear and non-linear altitude model of the earth's surface indicates a strong ondulation (unevenness of the terrain surface, terrain inaccuracy) of the terrain.
Eine zu große Geländerauigkeit lässt eine zu große Varianz bei der Bildung des Residuums aus dem Radarhöhenmesswert und der mathematisch bestimmten kürzesten Entfernung zwischen Flugzeugposition und Geländeoberfläche (in dem Modell) folgen. Die Auswirkungen sind vergleichbar dem systematischen Fehler beim Vergleich der Radarhöhenmesserschrägentfernung (erfasster Abstand durch die Radaranlage zwischen dem Luftfahrzeug und dem nächstliegenden Punkt) und dem vertikalen Abstand zwischen Flugzeug und der Erdoberfläche.Excessive terrain inaccuracy will result in too large a variance in the formation of the residual from the radar altitude reading and the mathematically determined shortest distance between the aircraft position and the terrain surface (in the model). The effects are similar to the systematic error in comparing the radar altimeter skew distance (the distance measured by the radar installation between the aircraft and the nearest point) and the vertical distance between the aircraft and the earth's surface.
Eine konservative Vorgehensweise würde bei Überschreitung der Toleranzgrenze (der Anzahl der Abweichungswerte, die den Abweichungsschwellwert überschreiten) die aktuell vorhandene Radarhöhenmessung verwerfen oder zu einer Verschlechterung der modellierten Radarhöhengenauigkeit führen. So ist sichergestellt, dass im Kalman-Filter für die Bildung des Residuums, als Basis zur Bestimmung der Korrektur der Kovarianzen und der Systemzustände, nur Radarhöhenmesswerte verwendet werden, bei denen die Abweichung zwischen linearem und nichtlinearem Geländemodell akzeptable ist.A conservative approach would exceed the tolerance limit (the number of deviation values exceeding the deviation threshold), discard the currently available radar altitude measurement, or lead to a degradation of the modeled radar altitude accuracy. This will ensure that the Kalman filter uses only radar altimetry to form the residual, as the basis for determining the covariances correction and system states, for which the deviation between the linear and nonlinear terrain model is acceptable.
Neben der Bestimmung der Schrägentfernungstoleranz kann auch zusätzlich die Toleranz der Schrägentfernungsrichtung (Normale der Ebene) bestimmt werden. Falls diese Toleranz einen Grenzwert übersteigt kann die Messung auch verworfen werden. In addition to the determination of the skew distance tolerance, the tolerance of the oblique distance direction (normal of the plane) can additionally be determined. If this tolerance exceeds a limit value, the measurement can also be discarded.
Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass eine Schrägentfernung (kürzester Abstand zwischen Flugzeug und Geländeoberfläche) unter Nutzung einer digitalen Geländedatenbank ermittelt und (zusammen mit dem durch die Radaranlage erfassten Abstandswert) für die Bestimmung des Residuums verwendet wird. Daneben wird die Genauigkeit der linearen Abbildung (der Tangentialebene) der Geländeoberfläche überwacht, um eine Toleranzgrenze zwischen dem nichtlinearen und linearen Geländemodell bezüglich Schrägentfernung und Schrägentfernungsrichtung nicht zu überschreiten.The method is characterized in that an oblique distance (shortest distance between aircraft and terrain surface) is determined using a digital terrain database and (together with the distance value detected by the radar system) is used for the determination of the residual. In addition, the accuracy of the linear map (the tangential plane) of the terrain surface is monitored so as not to exceed a tolerance limit between the non-linear and the linear terrain model with respect to skew distance and skew distance direction.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Zustandsermittlungseinheit für eine mobile Plattform angegeben. Die Zustandsermittlungseinheit weist auf: einen Datenspeicher zum Vorhalten eines Modells einer Referenzfläche; eine Positionsermittlungseinheit zum Ermitteln der Position der mobilen Plattform bezüglich einer Referenzfläche; und eine Abstandserfassungseinheit zum Erfassen eines Abstands der mobilen Plattform von der Referenzfläche; wobei die Zustandsermittlungseinheit ausgeführt ist, das Verfahren nach einer der oben beschriebenen Ausführungsformen auszuführen.In another aspect, a mobile platform state determination unit is provided. The state determination unit comprises: a data memory for holding a model of a reference area; a position detecting unit for detecting the position of the mobile platform with respect to a reference surface; and a distance detecting unit for detecting a distance of the mobile platform from the reference surface; wherein the state determination unit is configured to carry out the method according to one of the embodiments described above.
Die Zustandsermittlungseinheit kann insbesondere einen Prozessor aufweisen, welcher über Schnittstellen mit Sensoren des Luftfahrzeugs sowie einem Modell der Erdoberfläche verknüpft werden kann. Dabei ist der Prozessor ausgeführt, das oben beschriebene Verfahren auszuführen. Die oben beschriebenen Schritte des Verfahrens können dabei als Funktionen des Prozessors implementiert sein. Auch wenn diese Schritte an dieser Stelle nicht einzeln wiederholt sind, ergibt sich, dass diese auf Grund dieses Rückverweises auch in Kombination mit der Zustandsermittlungseinheit offenbart sind.In particular, the state determination unit can have a processor which can be linked via interfaces with sensors of the aircraft and with a model of the earth's surface. In this case, the processor is executed to carry out the method described above. The above-described steps of the method can be implemented as functions of the processor. Although these steps are not repeated at this point individually, it follows that these are also disclosed in combination with the state determination unit due to this back reference.
Der Prozessor kann ein Prozessor sein, welcher Anforderungen an das beabsichtigte Verwendungsumfeld eines Luftfahrzeugs erfüllt. Der Prozessor kann ein Einkern- oder Mehrkernprozessor sein. Die Geländedatenbank kann ein Datenspeicher sein, welcher ausgeführt ist, darin hinterlegte Daten dauerhaft oder über einen längeren Zeitraum von mehreren Jahren zu speichern, auch ohne Verbindung zu einer Energiequelle und auch ohne, dass die Zustandsermittlungseinheit in Betrieb ist.The processor may be a processor that meets requirements for the intended use environment of an aircraft. The processor may be a single core or multi-core processor. The terrain database may be a data store which is designed to store data stored therein permanently or over a long period of several years, even without connection to a power source and also without the state determination unit being in operation.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine mobile Plattform mit einer Zustandsermittlungseinheit wie oben beschrieben angegeben.In another aspect, a mobile platform is provided with a state determination unit as described above.
Die mobile Plattform kann ein Luftfahrzeug, ein Landfahrzeug oder ein Wasserfahrzeug sein.The mobile platform may be an aircraft, a land vehicle or a watercraft.
Grundsätzlich kann die Zustandsermittlungseinheit und das Verfahren wie hierin beschrieben in jedem Fahrzeug genutzt werden, in welchem ein Zustand basierend auf Messergebnissen von Sensoren (z.B. dem mit einer Radaranlage erfassten Abstand zu einem Objekt oder einem Punkt der Umgebung) und mit Hilfe einer Abbildung der Umgebung des Fahrzeugs zuverlässig bestimmt werden muss. Bei einem Luftfahrzeug sind der Abstand und die Position/Lage/Orientierung zu der Erdoberfläche relevant. Bei einem Landfahrzeug kann dies die relative Lage mit Bezug zu einem Objekt (Gebäude, Umweltobjekt) sein. Bei einem Wasserfahrzeug kann dies ähnlich dem Luftfahrzeug der Abstand und die relative Lage zu dem Grund des Gewässers oder einem Meeresboden sein, wobei der Grund ebenfalls als Erdoberfläche oder Referenzfläche verstanden werden kann und insofern der Konstellation bei einem Luftfahrzeug ähnelt. Das Wasserfahrzeug kann ein Überwasserfahrzeug (Schiff) oder ein Unterwasserfahrzeug (U-Boot) sein. In beiden Fällen ist es wichtig, einen Abstand zum Grund zu kennen.Basically, the state determination unit and method as described herein may be used in any vehicle in which a state is based on measurement results from sensors (eg, the distance to an object or point of the environment detected by a radar) and a map of the surroundings of the vehicle Vehicle must be reliably determined. In an aircraft, the distance and position / attitude / orientation to the earth's surface are relevant. In a land vehicle, this may be the relative position with respect to an object (building, environmental object). In the case of a watercraft, this may be similar to the aircraft, the distance and the relative position to the bottom of the water or a seabed, the ground may also be understood as earth surface or reference surface and insofar resembles the constellation in an aircraft. The vessel may be an overwater vehicle (ship) or an underwater vehicle (submarine). In both cases, it is important to know a distance to the ground.
Figurenlistelist of figures
Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Darin zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Luftfahrzeugs und einer Referenzfläche gemäß einem Ausführungsbeispiel; -
2 eine schematische Darstellung eines Luftfahrzeugs und einer Referenzfläche gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; -
3 eine schematische Darstellung einer Zustandsermittlungseinheit gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; -
4 eine schematische Darstellung einer Zustandsermittlungseinheit gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; -
5 eine schematische Darstellung der Schritte eines Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
-
1 a schematic representation of an aircraft and a reference surface according to an embodiment; -
2 a schematic representation of an aircraft and a reference surface according to another embodiment; -
3 a schematic representation of a state determination unit according to another embodiment; -
4 a schematic representation of a state determination unit according to another embodiment; -
5 a schematic representation of the steps of a method according to another embodiment.
Detaillierte Beschreibung von AusführungsbeispielenDetailed description of embodiments
Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstabsgetreu. Werden in der folgenden Figurenbeschreibung gleiche Bezugsziffern verwendet, so betreffen diese gleiche oder ähnliche Elemente.The illustrations in the figures are schematic and not to scale. If the same reference numerals are used in the following description of the figures, these relate to the same or similar elements.
An Bord des Luftfahrzeugs
Mit Kenntnis des ersten Abstandswert das 30 ist jedoch nur bekannt, wie nahe das Luftfahrzeug
Zu Zwecken der Veranschaulichung ist in
Bevorzugt liegen die Daten, welche die Referenzfläche
Die Zustandsermittlungseinheit
Eine bewegliche Plattform bewegt sich in einer realen Umgebung. Die Bewegung der beweglichen Plattform kann mit dem Trägheitsnavigationssystem
Zum Zwecke der Aktualisierung des Modells werden die von dem Trägheitsnavigationssystem
Für die Regelung dynamischer Systeme mit Hilfe der Zustandsregelung ist die Messbarkeit aller Zustandsgrößen der Regelstrecke eine Voraussetzung. In realen Systemen ist es oftmals gar nicht oder nur durch einen erhöhten Aufwand möglich, alle Zustandsgrößen messtechnisch zu erfassen.For the control of dynamic systems with the aid of state control, the measurability of all state variables of the controlled system is a prerequisite. In real systems, it is often not possible, or only by an increased effort, to record all state variables metrologically.
Der Luenberger-Beobachter (Zustandsbeobachter) ermöglicht es, nicht messbare oder nur aufwändig messbare Zuständen eines dynamischen Systems zu rekonstruieren. Zu diesem Zweck wir ein Modell des Systems parallel zu einem realen dynamischen System geführt bzw. aktuell gehalten.The Luenberger observer (condition observer) makes it possible to reconstruct non-measurable or only extensively measurable states of a dynamic system. For this purpose a model of the system is kept parallel to a real dynamic system.
Das dynamische Verhalten eines realen Systems wird in der Zustandsraumdarstellung durch zwei Gleichungen, nämlich der sog. Zustandsdifferentialgleichung und der Ausgangsgleichung, beschrieben.
Die Dynamik des realen Systems ist in der Systemmatrix (Modul
Insgesamt liefert die Zustandsermittlungseinheit
Die Funktionalität der in
Der gesamte Zustandsvektor mit all seinen Parametern kann mit nur einem einzigen Messwert (z.B. resultierend aus einem Radarhöhenmesser) korrigiert werden. Dies wird als Rekonstruktion des Zustandsvektors bezeichnet. Dass ein einzelner Messwert ausreicht, ist durch die Systemmatrix
Die Sensoren
In dem Datenspeicher
Der erste Abstandswert
In einem ersten Schritt
Um den zweiten Abstandswert in dem Modell der Realität ermitteln zu können, ist die Position der beweglichen Plattform notwendig. Diese Position wird von einer Positionsermittlungseinheit ermittelt und bereitgestellt. Damit kann die Position genutzt werden, um in dem Modell der Realität ausgehend von der Position der beweglichen Plattform den zu dieser Position nächstgelegenen Punkt der Referenzfläche zu ermitteln.In order to determine the second distance value in the model of reality, the position of the movable platform is necessary. This position is determined and provided by a position determination unit. Thus, the position can be used to determine in the model of reality, starting from the position of the movable platform closest to this position point of the reference surface.
Beispielsweise kann es sich bei der Position der beweglichen Plattform um Koordinaten in einem Koordinatensystem handeln. Die Position kann beispielsweise in einem Koordinatensystem der Erde angegeben werden.For example, the position of the movable platform may be coordinates in a coordinate system. The position can be specified for example in a coordinate system of the earth.
Das Verfahren kann besonders vorteilhaft in einem Luftfahrzeug verwendet werden, um die Entwicklung des Abstands des Luftfahrzeugs zu der Erdoberfläche zu schätzen bzw. zu propagieren. Es ist ein besonderer Aspekt, dass der gemessene oder erfasste kürzeste Abstand zwischen Luftfahrzeug und Erdoberfläche sowie der mittels eines Modells der Erdoberfläche und der Position des Luftfahrzeugs ermittelte kürzeste Abstand miteinander verglichen werden. Sodann kann ein Referenzpunkt auf der Erdoberfläche bestimmt werden, welcher den kürzesten Abstand zu dem Luftfahrzeug aufweist. Dieser Referenzpunkt wird genutzt, um eine Tangentialebene daran zu legen, um sodann die Tangentialebene wie hierin beschrieben als Grundlage für die Schätzung der Entwicklung des Abstands des Luftfahrzeugs zu der Erdoberfläche heranzuziehen, soweit die Tangentialebene als hinreichend genaue Abbildung der Erdoberfläche bzw. eines Bereichs der Erdoberfläche (zumindest innerhalb des Suchwinkelbereichs des Radars) betrachtet werden darf, wenn also der Abstand zwischen der Erdoberfläche und der Tangentialebene an weniger als einer vorgegebenen Anzahl von Punkten einen vorgegebenen Abstandswert oder Abweichungswert überschreitet.The method can be used to particular advantage in an aircraft to estimate the evolution of the distance of the aircraft to the earth's surface. It is a particular aspect that the measured or detected shortest distance between the aircraft and the earth's surface and the shortest distance determined by means of a model of the earth's surface and the position of the aircraft are compared with one another. Then, a reference point on the earth's surface can be determined, which has the shortest distance to the aircraft. This reference point is used to create a tangent plane to then use the tangent plane as described herein as the basis for estimating the evolution of the aircraft's distance to the earth's surface, as far as the tangent plane is a sufficiently accurate map of the earth's surface (at least within the search angle range of the radar), that is, when the distance between the earth's surface and the tangent plane exceeds a predetermined distance value or deviation value at less than a predetermined number of points.
Ergänzend ist darauf hinzuweisen, dass „umfassend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.In addition, it should be noted that "encompassing" does not exclude other elements or steps, and "a" or "an" does not exclude a multitude. It should also be appreciated that features or steps described with reference to any of the above embodiments may also be used in combination with other features or steps of other embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be considered as limiting.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- bewegliche Plattformmobile platform
- 1515
- Radarkeuleradar lobe
- 2020
- Referenzflächereference surface
- 3030
- erster Ab standwertfirst value from
- 4040
- Referenzpunktreference point
- 5050
- Verbindungslinie zwischen beweglicher Plattform und ReferenzpunktConnecting line between mobile platform and reference point
- 5555
- zweiter Abstandswertsecond distance value
- 6060
- vertikale Höhevertical height
- 6565
- systematischer Fehlersystematic error
- 7070
- Tangentialebenetangent
- 8080
- Abweichungswertdeviation value
- 300300
- ZustandsermittlungseinheitState determination unit
- 305305
- TrägheitsnavigationssystemInertial navigation system
- 310310
- Radaranlageradar
- 315315
- Eingangsmatrixinput matrix
- 320320
- Kalman-FilterKalman filter
- 325325
- Summierer, IntegriererTotalizer, integrator
- 330330
- System dynamik-MatrixSystem dynamics matrix
- 335335
- Mess-Matrix, Steuereinheit für RadaranlageMeasuring matrix, control unit for radar
- 410410
- Recheneinheit, ProzessorArithmetic unit, processor
- 415415
- Ausgabeoutput
- 420420
- Sensorensensors
- 422422
- PositionsermittlungseinheitPosition determining unit
- 424424
- AbstandserfassungseinheitDistance detection unit
- 430430
- Datenspeicherdata storage
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP18170611.0A EP3404364B1 (en) | 2017-05-16 | 2018-05-03 | Method for estimating a condition of a mobile platform |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017110652 | 2017-05-16 | ||
DE102017110652.9 | 2017-05-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102017121950A1 true DE102017121950A1 (en) | 2018-11-22 |
Family
ID=64278190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102017121950.1A Ceased DE102017121950A1 (en) | 2017-05-16 | 2017-09-21 | A method of estimating a state of a mobile platform |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102017121950A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3855117A1 (en) * | 2020-01-21 | 2021-07-28 | The Boeing Company | Terrain referenced navigation system with generic terrain sensors for correcting an inertial navigation solution |
-
2017
- 2017-09-21 DE DE102017121950.1A patent/DE102017121950A1/en not_active Ceased
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3855117A1 (en) * | 2020-01-21 | 2021-07-28 | The Boeing Company | Terrain referenced navigation system with generic terrain sensors for correcting an inertial navigation solution |
US11821733B2 (en) | 2020-01-21 | 2023-11-21 | The Boeing Company | Terrain referenced navigation system with generic terrain sensors for correcting an inertial navigation solution |
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Legal Events
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---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
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|
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |