Identifikation von Systemmodellen zur dreidimensionalen Zustandsschätzung eines Peilschiffs mit Propellerantrieb unter Verwendung eines Multi-Sensorsystems

Abstract

Zur Gewährleistung der Verkehrssicherheit auf deutschen Binnenwasserstraßen wird in regelmäßigen Intervallen die Gewässersohle messtechnisch erfasst. Hierzu werden Peilschiffe eingesetzt, die mit Echoloten ausgerüstet sind. Um die so erfassten Messdaten georeferenzieren zu können, muss das Peilschiff mit geeigneter Sensorik zur Positionsbestimmung ausgerüstet werden. Gegenwärtig werden hierzu meist GNSS-Empfänger eingesetzt. Es zeigt sich jedoch, dass es immer wieder zu Lücken in der so erfassten Trajektorie des Schiffs kommt. Zur Lösung dieses Problems werden Messdaten von mehreren Sensoren (Multi-Sensorsystem) erfasst. Um die Messdaten mittels eines Extended Kalman Filter (EKF) prozessieren zu können, werden mehrere Systemmodelle gebildet, evaluiert und ins EKF integriert. Durch die kombinierte Auswertung können auch in Bereichen ohne GNSS-Empfang Positionslösungen bereitgestellt werden.