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Publikation

Lokalisierung und Navigation

In Cyber-Physical Systems, Mai 2017

112

Veröffentlicht im

Mai 2017

Abstract

CPS sind vernetzte Systeme, die reale Objekte und Prozesse beobachten und beeinflussen. Sie sind in der Lage, sich der aktuellen realen Umgebung und ihren Bedingungen selbstständig anzupassen. Außerdem können CPS aus heterogenen, zum Zeitpunkt der Entwicklung unbekannten Komponenten bestehen, die dem System dynamisch zur Laufzeit hinzugefügt und entfernt werden können. Durch diese Veränderung der Zusammenstellung autonomer Komponenten können CPS emergentes Verhalten zeigen und so zur Laufzeit neue Lösungsstrategien entwickeln. Mobile Systeme müssen darüber hinaus in der Lage sein, ihre absolute oder relative Position zu bestimmen und eine effiziente Wegplanung vornehmen zu können. Während der Bewegung wird ferner eine effektive Sensorik benötigt, um das stationäre (Gebäude, Straßen, Bäume ...) und dynamische (Menschen, bewegliche Gegenstände ...) Umfeld wahrzunehmen. Diese Herausforderungen bilden wesentliche Schwerpunkte der Forschung und sind trotz intensiver Bemühungen noch nicht vollständig beherrscht. Die nachfolgenden Beispiele sollen einleitend veranschaulichen, warum es Systemen immer noch schwerfällt, ihre eigene Position zu lokalisieren und in einem dynamischen Umfeld zu navigieren. Im restlichen Dokument wird die Aufgabe der Navigation und Lokalisierung als zusammengehörige Disziplin und im Sinne eines cyber-physischen Systems betrachtet.

Gliederung

  1. Einführung und Relevanz für CPS
  2. Aktueller Stand in Wissenschaft und Wirtschaft
  3. Forschungsoptionen

Autoren

Stefan Gries, M.Sc.; Prof. Dr. Volker Gruhn; Marc Hesenius, M.Sc.; Julius Ollesch, M.Sc.; Nils Schwenzfeier, M.Sc.; Christian Wahl; Florian Weßling, M.Sc. (CPS.HUB NRW Fachgruppe Software; Paluno – Ruhr Institute for Software Technology, Universität Duisburg-Essen)

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