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Seit kurzem ist jedes der elf Hauptkapitel dieses Kompendiums auch als E-Book erhältlich. Die E-Book-Versionen bieten eine optimierte Lesbarkeit auf Mobilgeräten wie auch am Desktop. Weitere Infos hier.

Etliche in der Messtechnik und Sensorik bekannte Institutionen haben nach wenigen Wochen der Freischaltung bereits über das Kompendium berichtet, z.B. das Messweb sowie die Strategische Partnerschaft Sensorik. Auch in Wikipedia haben wir etliche Links bereits entdeckt. Einen ausführlichen Bericht finden Sie ab S. 3 der Ausgabe 92 des Sensorik-Magazins. Das Magazin wird herausgegeben vom renommierten, vom Bayerischen Wirtschaftsministerium unterstützten Sensorik-Cluster.

Die Professur für Regelungstechnik und Elektrische Messtechnik verfügt über langjährige Erfahrung in der Durchführung von praxisnahen Studien- und Forschungsarbeiten für Unternehmen. Besonderes Know-How besteht in der Akquisition staatlicher Forschungsfördergelder für kleine und mittelständische Unternehmen (KMUs), welche die Professur im Rahmen geplanter Kooperationen gerne übernimmt. Web: https://www.unibw.de/regelungs-und-messtechnik

Die speziell auf Spezialisten und Führungskräfte in der Entwicklung fokussierte Technikstudie stellt die komplette Bandbreite der am Markt verfügbaren Komponenten bzw. Produkte für die IOT-Integration in eigene Geräte und Systeme dar. Wer ein Entwicklungsprojekt plant, das IOT-Fähigkeiten in das eigene Produkt bringt, erhält mit der Studie ein effizientes Auswahlwerkzeug. Ein zusätzlich enthaltener Grundlagenteil erläutert in übersichtlicher Weise die dabei relevanten Technologien. Zur Studie: https://www.studie-iot.de

Fördern Sie Ihre Mitarbeiter/-innen im technischen Bereich, indem Sie Ihnen einen Gutschein zu unserem Fortbildungszertifikat überlassen. Die notwendige fachliche Vorbereitung – z.B. in Form eines Studiums unseres hier frei zugänglichen Online-Kompendiums – kann der/die Mitarbeiter/-in absolut flexibel zu Zeiten durchführen, die betrieblichen wie privaten Rahmenbedingungen entgegen kommen. Der abschließende Test kann online durchgeführt und beliebig wiederholt werden. Weitere Infos hier.

Zum Abschluss dieses Kapitels wollen wir noch kurz auf die Positionsbestimmung im Raum unter Nutzung eines Satellitennavigationssystems eingehen. Für messtechnische Zwecke werden hier entsprechende Chips bzw. darauf aufbauende Messmodule angeboten. Aktuell sind die Systeme

  • NAVSTAR GPS (Navigational Satellite Timing and Ranging – Global Positioning System, meist kurz GPS genannt), USA und
  • GLONASS (Global Navigation Satellite System), Russland

im Einsatz sowie

  • Galileo, Europa und
  • Beidou („Großer Bär“, abgekürzt auch BDS), China

im Aufbau. Bild 113 deutet das Funktionsprinzip an.

Bild 113: Satellitennavigation

Alle Systeme arbeiten nach demselben Messprinzip, realisieren es jedoch unterschiedlich. In einem Orbit um die Erde verteilt befindet sich ein Verbund aus Satelliten, die in gewisser Taktung jeweils eine einheitliche Systemzeit, die aus Atomuhren an Bord gewonnen wird, und ihre jeweilige Position aussenden. Die Empfangselektronik am Boden muss nun die Signale von mindestens vier Satelliten für eine präzise Positionsbestimmung empfangen. Da sie eine eigene Zeitbasis besitzt, kann sie für das Datenpaket jedes Satelliten die entsprechende Sendezeit t1 bis t4 ermitteln und hierüber auf die dazu proportionalen Satellitenabstände schließen.

Der räumliche Schnittpunkt von Kugeloberflächen um jeden der beteiligten Satelliten mit Radien, die diesen Abständen jeweils entsprechen, stellt dann die Empfängerposition dar. Rein geometrisch betrachtet wären hierzu an sich nur drei Satelliten notwendig. Da die Zeitbasis des Empfängers aber deutlich ungenauer ist als die atomuhrbasierte an Bord der Satelliten, wird der vierte Satellit genutzt, um die Empfängerzeit immer wieder exakt auf die Systemzeit zu synchronisieren. Intern werden dazu vier Gleichungen mit vier Unbekannten (drei Positionskoordinaten und Abweichung in der Zeit) entsprechend aufgelöst. Eine Erhöhung der Anzahl der gleichzeitig vom Empfänger sichtbaren Satelliten führt zu einer Erhöhung der Positionsgenauigkeit.

Beim GPS beispielsweise wird eine Bahnhöhe von 20.183 km benutzt, in der sich laufend mindestens 24 Satelliten mit sich ständig ändernden Positionen über der Erde befinden. Die für die Positionsbestimmung relevanten Daten werden alle 30 s gesendet. Die zu erwartende Messabweichung in alle Dimensionen beträgt etwa 2 m. Eine Genauigkeitssteigerung bis in den mm-Bereich ist mit sog. Differential-GPS-Verfahren (DGPS, auch dGPS) möglich. Hierbei werden von Referenzstationen in der Nähe der eigentlichen Messanwendung Daten mit der aktuell herrschenden Messabweichung am Ort der Referenzstation auf eigenem Übertragungsweg gesendet, so dass der Empfänger eine entsprechend daran angelehnte Korrektur vornehmen kann. In Deutschland betreiben z.B. die Landesvermessungsämter den sog. Satellitenpositionierungsdienst der deutschen Landesvermessung (SAPOS), worüber man u. a. über ein spezifisches Internetprotokoll die Korrekturdaten in Echtzeit abrufen kann.

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