Hallo zusammen,
wir sind eine Gruppe von 6 dualen Studenten im Bereich
Wirtschaftsingenieurwesen und sollen unserem City EL autonomes Fahren
beibringen. Dazu möchten wir GPS verwenden. Idee ist, mehrere GPS-Punkte
festzulegen, die nacheinander angefahren werden. Dies haben wir auch
bereits umgesetzt. Problem an der ganzen Sache ist nun, dass das
GPS-Signal zu ungenau ist. Bei gutem Wetter schaffen wir manchmal +- 2m,
bei schlechtem Wetter sind es dann aber gut und gerne +- 10m. Einige
Wege, die wir entlangfahren möchten, haben allerdings nur einen
Durchmesser von 2m. Daher können wir uns keine weite Spanne erlauben.
Welche Möglichkeiten haben wir, das GPS-Signal zu verstärken/
verbessern, bzw. welche alternativen Möglichkeiten zum GPS gibt es?
Vielen Dank im Voraus und liebe Grüße
Ruf in den USA an und bitte das DoD die Sendeleistung zu erhöhen...
Nein mal im Ernst, wenn du durch 2m Durchgänge steuern musst, bleibt dir
eigentlich nur de Möglichkeit das GPS für die grobe Strecke zu nutzen
und die Feinsteuerung mit lokalen Sensoren abzubilden (Stichworte:
Sonar, Radar, Lidar, Kameras, ...).
CityEL GPS-Genauigkeit schrieb:> Welche Möglichkeiten haben wir, das GPS-Signal zu verstärken/> verbessern, bzw. welche alternativen Möglichkeiten zum GPS gibt es?
Gängig und Handelsüblich (und teuer) ist DGPS. Also ein GPS mit
feststehenden Referenzstationen und Korrekturdatenübertragung
Das ganze ergänst man sinnvollerweise mit anderen Sensoren (Kameras,
Ultraschall, Radar, Lidar...)
Ich nehme an,
https://de.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System#Genauigkeit_der_Positionsbestimmung
ist bekannt.
Mit DGPS kann die Genauigkeit deutlich gesteigert werden, z.B. mit HEPS
kommt man schon in den cm-Bereich.
Ist eigentlich nur eine Frage eures Budgets.
Mit Kamera und Bildverabeitung ist auch viel machbar. Nach dem Prinzip
"optische Maus" könnte die Position relativ zum Startpunkt bestimmt
werden.
Die Erweiterung muss also quasi kostenlos sein. Da fällt mir nur ein
Rad-Encoder ein. Wenn das Gerät auch automatisch lenkt, sollte der
Lenkwinkel ebenfalls bekannt sein. Aus diesen Informationen baut ihr ein
lokales Modell und gleicht das mit dem GPS ab. Bei sehr gut
reproduzierbaren Bedingungen (glatter Asphalt, kein Schlupf) könnte das
ausreichen.
Harald W. schrieb:> Schreiber schrieb:>>> Gängig und Handelsüblich (und teuer) ist DGPS.>> Hmm, das wird aber anscheinend zunehmend in Handys eingebaut.
Hast du einen Link auf eine praxistaugliche Lösung (kein Bastlerkram)?
Ludwig schrieb:> Hast du einen Link auf eine praxistaugliche Lösung (kein Bastlerkram)?
Nein, aber man braucht einen Empfänger für die Korrekturdaten.
Der Rest ist Software. Fertiglösungen z.B. für Landmaschinen
sind m.W. recht teuer.
CityEL GPS-Genauigkeit schrieb:> Das Budget ist das Problem. Wir haben für Sensorien, Bremse, Gas,> Lenkung, etc. nur 500-600€...
Wie sieht es mit festen referenpunkten aus?
Also Linien auf den Boden malen und/oder Transponder in diesem versenken
(geht mit einer Hilti und Bitumen-Dichtmasse schnell und einfach)
CityEL GPS-Genauigkeit schrieb:> Welche Möglichkeiten haben wir, das GPS-Signal zu verstärken/> verbessern, bzw. welche alternativen Möglichkeiten zum GPS gibt es?
GPS mit Referenzstation und Phasenauswertung, aka RTK.
Damit kommt man in den Bereich von 1cm Genauigkeit in einem Radius von
einigen Kilometern um die Referenzstation.
Eher nicht. Differential-GPS bedingt gleich Satelliten, bedingt gleichen
Himmel. Das kann man in der Stadt nicht erwarten. Die 1cm Aufloesung
bedeutet integrieren, dh ueber laengere Zeit laufen lassen. Diese Zeit
hast du in einem Fahrzeug nicht. Allenfalls in einem Anhaenger fuer eine
Schnecke..
Ich wuerd eher auf eine zusaetzliche Low Frequency Infrastruktur setzen,
die speziell fuer diesen Zweck laeuft. Oder Kameras, welche auch per
spezieller Infrastruktur mit den Bildern versorgt werden muss sobald
neues Terrain befahren wird.
Wolfgang schrieb:> GPS mit Referenzstation und Phasenauswertung, aka RTK.> Damit kommt man in den Bereich von 1cm Genauigkeit in einem Radius von> einigen Kilometern um die Referenzstation.
Aber sicher nicht bei dem Budget.
Ich empfehle Transponder und Bohrhammer zum verlegen dieser im Boden.
Bzgl. RTK: Ublox M8T mit RTKLIB, oder M8P bieten L1 RTK an. Ein Zweiter
kann als Basisstation betrieben werden. Kosten sind in deinem Rahmen
(ca. 80 bis 200 Euro pro Einheit), mit guter Antenne (ca. 100 Euro) im
Stand gibt es eine Standardabweichung von unter 50 mm.
Problem: Wir sehen selbst bei kommerziellen zweifrequenz RTK Einheiten
(inkl. Fusion mit IMU) im Automobilbereich (>10k Euro) Abweichungen von
> 10 m neben Gebäuden und Brücken (Stichwort: Multipath).
Sprich GPS (GNSS) alleine funktioniert nur beim Trecker auf dem offenen
Feld. Trifft das für euch zu, nehmt den M8T/P (mit guter Antenne, ggf.
auf ground plane achten). Vlt. Fusion mit einer MPU-9250 IMU.
Falls Gebäude in der Nähe: 3d Karten und Positionsbestimmung mit Kameras
(LIDAR, RADAR, etc). Mit Stereokameras bekommst du Tiefeninformation
(DIY: Nim 2 USB Webcams und schraube sie auf eine Latte. Danach Abgleich
in Software, siehe ROS und OpenCV, Kosten <200 Euro + Rechner).
Braucht viel Zeit um das ans laufen zu bekommen und um die
Referenzkarten zu generieren. Es gibt einen Grund warum Audi und co. die
Nokia HERE Karten haben wollten.
Brauchbare Antennen sind zum Beispiel die von Tallysman. Bei den
Günstigen ist es Lotto, ein paar sind erstaunlich gut, viel wie zu
erwarten schlecht.
Thomas P. schrieb:> Falls Gebäude in der Nähe: 3d Karten und Positionsbestimmung mit Kameras> (LIDAR, RADAR, etc)
Geht das nicht auch mit einem Laser Entfernungsmesser? Du hast ja deine
ungefähre Position (+-10m) und die Entfernung zu den nächsten Gebäuden
kannst du genau bestimmen.
X4U schrieb:> Thomas P. schrieb:>> Falls Gebäude in der Nähe: 3d Karten und Positionsbestimmung mit Kameras>> (LIDAR, RADAR, etc)>> Geht das nicht auch mit einem Laser Entfernungsmesser? Du hast ja deine> ungefähre Position (+-10m) und die Entfernung zu den nächsten Gebäuden> kannst du genau bestimmen.
LIDAR = Laser Entfernungsmesser (gibt es als 1d, 2d und 3d)
Harald W. schrieb:> Schreiber schrieb:>>> Gängig und Handelsüblich (und teuer) ist DGPS.>> Hmm, das wird aber anscheinend zunehmend in Handys eingebaut.
Nicht mit AGPS verwechseln....
Thomas P. schrieb:> LIDAR = Laser Entfernungsmesser (gibt es als 1d, 2d und 3d)
Hats du ein Bespiel und gibt es da auch irgendwas für die DIY/Studenten
Szene?
Thomas P. schrieb:> Peter schrieb:>> X4U schrieb:>>> Hats du ein Bespiel und gibt es da auch irgendwas für die DIY/Studenten>>> Szene?>> https://www.seeedstudio.com/category/Machine-Vision-c-45.html> Genau. Oder so etwas hier:> https://www.sparkfun.com/products/14032>
Denke euch beiden für die Info.
Ein Leica Disto soll bis 500 m gehen und is auch nicht viel teurer. Hat
das schon mal jemand getestet?
> Am Besten natürlich Fusion mit gutem GNSS Empfänger (Ublox, etc.), IMU> und Kameras.
Was ist Fusion?
CityEL GPS-Genauigkeit schrieb:> Hallo zusammen,>> wir sind eine Gruppe von 6 dualen Studenten im Bereich> Wirtschaftsingenieurwesen und sollen unserem City EL autonomes Fahren> beibringen. Dazu möchten wir GPS verwenden. ...
Falls ihr noch etwas warten könnt, Broadcom entwickelt einen neuen Chip:
https://www.golem.de/news/satellitennavigation-neuer-broadcom-chip-macht-ortung-per-mobilgeraet-viel-genauer-1709-130203.html
Auszug:
"Auf der Konferenz ION GNSS+ stellt Broadcom den Chip BCM47755 vor, mit
dem sich die Position auf etwa 30 Zentimeter genau bestimmen lassen
soll, und zwar auch in engen Gassen zwischen hohen Gebäuden. Zudem soll
er weniger Leistung aufnehmen als heutige GPS-Chips."
Interessanter Chip, aber wie gesagt falls der Himmel von Gebäuden und
Brücken auch nur Teilweise abgeschattet wird, wird es schwierig. Das
bekommen zum Beispiel auch die teuren OxTS Systeme
(http://www.oxts.com/products/) nicht hin. Dies ist weil ohne GNSS,
verlässt man sich auf die IMU und als relativ Messung drited das langsam
weg.
Es sei den man fused (was ist wohl das deutsche Wort?) Odometrie (also
Lenkwinkel und Wheelencoder aka Geschwindigkeit). Apropos Fusion, das
laeuft normalerweise auf einen Extented Kalmanfilter (EKF) hinaus (oder
UKF, oder Partikelfilter...). Dazu muss man das Bewegungsmodell und das
Sensorrauschen modellieren.
Thomas S. schrieb:> Falls ihr noch etwas warten könnt, Broadcom entwickelt einen neuen Chip:
" ... Das allein macht aber noch nicht die Genauigkeit aus. Der Chip
empfängt nicht nur das herkömmliche L1-Signal sondern auch das
L5-Signal. ...
Derzeit sind Anwendungen für das L5-Signal noch nicht sehr verbreitet.
Ein Grund sei, dass bisher nur wenige Satelliten im Orbit seien, "
Da musst du noch etwas länger warten und bis dahin sind uBlox etc auch
dabei
Thomas S. schrieb:>> Was ist Fusion?>> z.B. hier https://en.wikipedia.org/wiki/Sensor_fusion beschrieben.
Danke für die Info, klingt aber banal
Thomas P. schrieb:> Es sei den man fused (was ist wohl das deutsche Wort?)
Keine Ahnung ob es im deutschen für das Zusammenführen von verschiedenen
Messverfahren einen Begriff gibt. Verschmelzen ist es jedenfalls nicht
Jetzt noch mal ne vielleicht ganz blöde Frage bzw. ein Gedankenspiel.
Wenn sich so ein Fahrzeug auf der Strasse bewegt dann stehen da doch
jede Menge Laternenpfähle rum. Die haben ja eine charakteristische Höhe
und bewegen sich auch nicht so oft.
Außerdem sind Sie rund was vielleicht ein messbares Reflektionsverhalten
bewirkt
Wenn man die jetzt mit nem Laser Entfernung Reflektion und Höhe misst
sind die Dinger pal Algorithmus zu identifizieren.
Man muss jetzt nur noch wissen wo die stehen und kann dann seien
Position Millimetergenau messen.
Ist das nicht machbar?
Sorry für die vielen Schreibfehler, war grade abgelenkt
...
Wenn man die Pfähle jetzt mit einem Laser misst, Entfernung, Reflektion
und Höhe dann sind Sie vielleicht per Algorithmus zu identifizieren.
Man muss jetzt nur noch wissen wo die stehen und kann dann seine
Position millimetergenau messen.
Ist das nicht machbar?
X4U schrieb:> Sorry für die vielen Schreibfehler, war grade abgelenkt>> ...>> Wenn man die Pfähle jetzt mit einem Laser misst, Entfernung, Reflektion> und Höhe dann sind Sie vielleicht per Algorithmus zu identifizieren.>> Man muss jetzt nur noch wissen wo die stehen und kann dann seine> Position millimetergenau messen.>> Ist das nicht machbar?
Ja, kann man machen und wird so ähnlich gemacht. Ich würde noch Ampeln
und markante Gebäudeecken hinzunehmen. Ganz genau identifizieren braucht
man die Laterne nicht. Ungefahre Position mit GNSS und dann 'angelt man
sich von Laterne zu Laterne'.
Thomas
Thomas P. schrieb:> Ja, kann man machen und wird so ähnlich gemacht.
Bei den autonomen Fahrzeugen?
> Ich würde noch Ampeln und markante Gebäudeecken hinzunehmen.
Ampeln Ok, aber wie unterscheidet man eine Gebäudeecke von ner Kiste die
da rumsteht
X4U schrieb:>> Ich würde noch Ampeln und markante Gebäudeecken hinzunehmen.> Ampeln Ok, aber wie unterscheidet man eine Gebäudeecke von ner Kiste die> da rumsteht
Mit einem 3D-Laserscanner ist das doch kein Problem.
Schreiber schrieb:> X4U schrieb:>>> Ich würde noch Ampeln und markante Gebäudeecken hinzunehmen.>> Ampeln Ok, aber wie unterscheidet man eine Gebäudeecke von ner Kiste die>> da rumsteht>> Mit einem 3D-Laserscanner ist das doch kein Problem.
Logisch, danke. Wer nutzt sowas? Audi BMW Citroen ... und Tesla?
X4U schrieb:> C. A. Rotwang schrieb:> Danke für die Info, das ist jetzt aber nicht gerade Studentenlevel, eher> sponsored.>> Was kostet so ein prof. Lidar eigentlich?
Frag die SICK AG! Möglicherweise bieten die auch die leihweise
Überlassung für die Dauer der Studentenarbeit an. Oder gehts hier
garnicht um ein studentisches Projekt?!
C. A. Rotwang schrieb:> Oder gehts hier garnicht um ein studentisches Projekt?!
Hat er doch oben geschrieben, 6 Studenten.
Mich persönlich interessiert es weil ich im Bereich Schifffahrt damit
gearbeitet habe (ist aber schon länger her) und einige Projektideen
habe. Außerdem möchte ich auf dem Stand bleiben. Da freue ich mich wenn
Antworten von Leuten kommen die sich damit auskennen.
X4U schrieb:> C. A. Rotwang schrieb:>> Oder gehts hier garnicht um ein studentisches Projekt?!>> Hat er doch oben geschrieben, 6 Studenten.>> Mich persönlich interessiert es weil ich im Bereich Schifffahrt damit> gearbeitet habe (ist aber schon länger her) und einige Projektideen> habe. Außerdem möchte ich auf dem Stand bleiben. Da freue ich mich wenn> Antworten von Leuten kommen die sich damit auskennen.
Vielleicht wäre da ein eigener Thread zum Thema LIDAR geeigneter als
Besetzung eines Threads zu GPS.
C. A. Rotwang schrieb:> X4U schrieb:>> Mich persönlich interessiert es weil ich im Bereich Schifffahrt damit>> gearbeitet habe (ist aber schon länger her) und einige Projektideen>> habe. Außerdem möchte ich auf dem Stand bleiben. Da freue ich mich wenn>> Antworten von Leuten kommen die sich damit auskennen.>> Vielleicht wäre da ein eigener Thread zum Thema LIDAR geeigneter als> Besetzung eines Threads zu GPS.
Das hat sich jetzt einfach so ergeben. Wo da jetzt was besetzt wurde
sehe ich nicht, da ist imho alles on topic.
Das LIDAR Thema ist ja für die Genauigkeit interessant.
Hallo ,
Lese gerade CityEl..
Habe ich 10 Jahre gefahren.
Wie will man das Teil den lenken?
Direkt mit einen Getriebemotor auf der Lenkung ?
Das Knickgelenk hat ein sehr großes Spiel
und wenn dann noch Wind von der Seite kommt.
Oh jo jo jo.
LG
Ein Furz von ein paar Studenten, die so ein Projekt um Groessenordnungen
unterschaetzen. Guurgel und andere Grossfirmen versenken Hunderte von
Mannjahren und Millionen in so ein Projekt, und die Leute hier denken,
es mit Billigst Hardware, irgendwelcher Opensource Selbstfahr Software,
einer App und etwas Copy/paste. Locker .. nachher hat man noch etwas
Zeit ueber ..
Zwölf M. schrieb:> Grossfirmen versenken Hunderte von> Mannjahren und Millionen in so ein Projekt
Grossfirmen sind auch das ideale Biotop für jahrelanges ideenloses
Gemurkse.
Wisch W. schrieb:> Das Knickgelenk hat ein sehr großes Spiel> und wenn dann noch Wind von der Seite kommt.
...oder dieser Rechtsdrall beim Gasgeben.
(...ich fahr mein EL noch mit original Reibscheibe und breitem
Grinsen...)
