TU Braunschweig

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Wegener, M.:
Über die metrologische Qualität der Fahrzeugortung.
Dissertation, Technische Universität Braunschweig, November 2013.

Kurzfassung:

Zukünftige Anwendungen für die satellitenbasierte Ortung im Verkehr werden immer höhere Anforderungen an die Messqualität der Fahrzeugposition stellen. Wichtigstes Anwendungsbeispiel hierfür ist das automatisierte Fahren im Straßenverkehr. Hierzu muss die hinreichende metrologische Qualität der Positionswerte nach einem systematischen und allgemein akzeptierten Verfahren nachgewiesen werden. Erst eine solche Prüfung schafft die Rechtssicherheit für den Einsatz von Ortungssystemen bei sicherheitsrelevanten und ökonomisch bedeutsamen Anwendungen. In dieser Arbeit wird eine formale Axiomatisierung des Begriffs Messqualität durchgeführt. Darauf aufbauend werden Qualitätsmaße zur Quantifizierung der Messqualität definiert. Im Zuge dessen wird das international akzeptierte GUM-Verfahren zur Quantifizierung der Eigenschaft Messunsicherheit auf Zustandsraummodelle erweitert, um so auch zeitvariante Messgrößen, gemessen mit dynamischen Messsystemen, berücksichtigen zu können. Für die Validierung des Messqualitätsmodells und seiner Qualitätsmaße werden allgemeingültige Anforderungen an Referenzsysteme für die Fahrzeugortung spezifiziert. Anschließend wird ein ortsgebundenes, satellitenunabhängiges Referenzsystem vorgestellt, das als Maßstab für das ebenfalls in dieser Arbeit entwickelte mobile Referenzsystem dient. Die Erprobung des exemplarisch implementierten mobilen Referenzsystems zeigt, dass die Generierung einer Referenzposition in hinreichender Qualität möglich ist. Es wird deutlich, dass sich das universelle Verständnis des Begriffs Messqualität in jeder Beurteilung von Werten zeitvarianter Messgrößen widerspiegelt. Sowohl das ortsfeste Referenzsystem, die mobile Referenz als auch satellitenbasierte Ortungssysteme lassen sich hinsichtlich ihrer Messqualität stets nach demselben Schema beurteilen. Die vorgestellte Axiomatisierung der Messqualität ermöglicht somit einen standardisierten Vergleich von Fahrzeugortungssystemen.


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