Forum: PC Hard- und Software Positionsbestimmung in einem 2-dimensionalen Raum


von Ironman12 (Gast)


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Hallo Leute,

ich habe ein Problem. Ich wollte eine Positionsbestimmung in einem 2 
dimensionalen Raum durchführen. Ich habe mir dazu vorgestellt, dass ich 
2 Empfänger habe, die z.B. auf den Koordinatenachsen des Gitters sitzen. 
Über die Entfernung des Senders von den Empfängern kann ich mithilfe von 
Winkelbeziehungen die genaue Position bestimmen.

Das Problem ist, dass ich mir noch unsicher bin, welche Information der 
Sender ausstrahlen soll, damit die Distanz daraus ermittelt werden kann.

Ein Weg wäre nach festgelegten Messpunkten die Zeitdifferenz zwischen 
Sender und Empfänger zu messen. Das wäre mir aber zu ungenau, besonders 
da die Eichung relativ kompliziert wäre.

Ich wollte nun wissen,  ob ihr i-eine Idee habt wie ich das ganze 
aufbauen könnte.

Vielen Dank für eure Hilfe schon mal ;)

von Schon Gemacht (Gast)


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Ironman12 schrieb:
> Über die Entfernung des Senders von den Empfängern kann ich mithilfe von
> Winkelbeziehungen die genaue Position bestimmen.

Mpfzt, normalerweise macht man so etwas genau andersherum:
Winkel messen und daraus die Entfernung bestimmen.

Und - sprechen wir hier über "Licht", mit 3*10E8 m/s?

Ich hab so etwas mal für Spielzeugroboter entwickelt.
Mehrere kodierte "Funkbaken", deren Position durch
Triangulation ermittelt wird.

von Ironman12 (Gast)


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Naja ich dachte eigentlich nicht an Licht, sondern eher Funkwellen. 
Licht würde wenn sich das Objekt hinter einer Mauer befindet ja nicht 
mehr den Empfänger erreichen oder?

Kannst du mir dein Prinzip eventuell erklären wie du das mit den 
Funkbalken gemacht hast?

von STK500-Besitzer (Gast)


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Ironman12 schrieb:
> Naja ich dachte eigentlich nicht an Licht, sondern eher Funkwellen.
> Licht würde wenn sich das Objekt hinter einer Mauer befindet ja nicht
> mehr den Empfänger erreichen oder?
>
> Kannst du mir dein Prinzip eventuell erklären wie du das mit den
> Funkbalken gemacht hast?

Ah! Niederfrequentes Licht.

von Reinhard Kern (Gast)


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Ironman12 schrieb:
> Über die Entfernung des Senders von den Empfängern kann ich mithilfe von
> Winkelbeziehungen die genaue Position bestimmen.

Das ist schon mal ein Irrtum: es gibt da fast immer 2 Lösungen.

Ausserdem musst (besser: müsstest) du die Laufzeit mit einer Genauigkeit 
unter 1 ns messen (10^-9 Sek).

Gruss Reinhard

von Ironman12 (Gast)


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Ja genau diese Genauigkeit ist das Problem. Ich habe dazu mal ein 
bisschen gegoogelt und festgestellt, dass ich eine Funkbake nutzen kann, 
ähnlich wie "schon gemacht" geschrieben hat.

Gibt es da i-eine möglichkeit eine einfache Funkbake nachzubauen? Die 
Anleitungen die ich im Internet gefunden habe, waren alle mehr als 
kompliziert. Habt ihr da einen Vorschlag?

von Reinhard Kern (Gast)


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Hallo,

wenn du Laufzeiten messen willst, brauchst du als Bezug eine absolute 
Zeit. Abgesehen davon, dass es die nach Einstein im Prinzip garnicht 
gibt, dürfte die einzige praktische Möglichkeit sein, in Sendern und 
Empfängern Atomuhren zu verwenden. Du kannst dich mit der Funktion des 
GPS-Systems vertraut machen, wenn du wissen willst, wie man mit 
Laufzeiten eine Position bestimmt.

Funkbaken nach Wikipedia haben mit Laufzeiten garnichts zu tun, sondern 
mit Winkelmessungen - du bräuchtest also präzise drehbare Richtantennen, 
der Rest ist simple Trigonometrie.

Gruss Reinhard

von Rodjer (Gast)


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Mein Senf dazu ist, dass Räume per Definition immer 3-dimensional sind.
Eine Fläche hingegen ist 2-dimensional.

von Ironman12 (Gast)


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Rodjer schrieb:
> Mein Senf dazu ist, dass Räume per Definition immer 3-dimensional sind.
>
> Eine Fläche hingegen ist 2-dimensional.


Erstmal Rodjer - danke für den hinweis, da hast du natürlich recht :)
Es geht mir ja um eine rechteckige Fläche!

Und zweitens:
Der Grundgedanke dahinter ist ja, dass ich ein Areal habe, auf dem ich 
die Position mehrerer Leute bestimmen kann. Das Ganze soll ein 
Sicherheitsnetz werden, um festzustellen ob sich noch jemand in dem 
Areal befindet.

Eine Antenne dient ja zum "Auffangen" des Signals. Eine Richtantenne 
fokussiert ihre Empfangbarkeit ja in eine Richtung.Geht das überhaupt, 
um mehrere sich bewegende Objekte zu orten?

Und dann ist ja die Frage, welche Art des Signals der Sender verwendet?

von Reinhard Kern (Gast)


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Rodjer schrieb:
> Mein Senf dazu ist, dass Räume per Definition immer 3-dimensional sind.

Schön, aber dann gibt es für einen Punkt mit den Entfernungen A und B 
nicht 2, sondern unendlich viele Lösungen.

Gruss Reinhard

von Ironman12 (Gast)


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Reinhard Kern schrieb:
> gibt es für

Reinhard Kern schrieb:
> Schön, aber dann gibt es für einen Punkt mit den Entfernungen A und B
>
> nicht 2, sondern unendlich viele Lösungen.

War das jetzt an mich gerichtet? Denn das wär nämlich im 2-dimensionalen 
Raum ja nicht der Fall.

Also nochmal die Frage, welche Art des Signals müsste die Funkbake 
ausstrahlen und wie wird damit die Information übermittelt?

von Reinhard Kern (Gast)


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Ironman12 schrieb:
> Also nochmal die Frage, welche Art des Signals müsste die Funkbake
> ausstrahlen und wie wird damit die Information übermittelt?

Welche Information? Die Funkbake kann senden "ich bin Bake 1". Klar 
musst du die Baken unterscheiden können, aber dafür gibt es unzählige 
verschiedene Möglichkeiten. Sie kann aber kein Signal senden, aus dem 
man die Laufzeit auslesen könnte. Die Bake selbst könnte die Laufzeit 
messen, wenn der Empfänger nanosekundengenau antwortet (Transponder), 
dann misst die Bake die Laufzeit hin und zurück und teilt diese Zeit 
anschliessend dem Empfänger mit. So etwa funktioniert aktives Radar.

Das ist nicht nur etwas komplexer als du wohl vermutet hast, es ist auch 
notwendig, dass das Timing für Empfang und Rücksenden genauer als 1 ns 
eingehalten wird. Wesentlich entspannter ist das Timing bei Verwendung 
von Ultraschall statt Funk.

Gruss Reinhard

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