Entwurf eines laufzeitbasierten Ortungssystems

Der Kenntnis des Ortes mobiler Objekte kommt insbesondere in der Industrieautomatisierung und Logistik eine hohe Bedeutung zu. Ziel der Arbeit ist der Entwurf eines laufzeitbasierten Ortungssystems für den Innenbereich, das die Orte von mobilen Objekten mit einer Genauigkeit im Bereich von einem Meter bei Reichweiten von mindestens 150 Metern bestimmen kann. Die mobilen Objekte werden dafür mit Sendern ausgestattet, die Funksignale im ISM-Band bei 2,4 GHz aussenden. Der Ort eines Senders kann über die Empfangszeitpunkte des Direktwegsignals bei mehreren Basisstationen bestimmt werden. Die Empfangszeitpunkte müssen dabei mit entsprechender Genauigkeit gemessen werden. Im Innenbereich wird die Detektion des Direktwegsignals an der Empfängerantenne im Allgemeinen durch Reflektionssignale gestört. Um den Direktweg-Empfangszeitpunkt mit hinreichender Genauigkeit zu messen, werden hochauflösende Methoden zur Empfangszeitpunktbestimmung eingesetzt. Zur Reichweitenerhöhung werden u.a. Spreizcodetechniken eingesetzt. Empfängerseitig wird durch eine geeignete digitale Vorverarbeitung eine deutliche Reduktion des Rechenaufwands erzielt. Die vorgestellten Ergebnisse aus Messungen in verschiedenen typischen Innenbereichsituationen zeigen, dass die Anforderungen erfüllt werden können. Weiterhin wird ein Konzept für eine drahtlose Synchronisierung der Uhren der Basisstationen vorgestellt.