Funk-Positioniersystem im Nahbereich?

[Andreas G. (cpl)]

Hi!

Ich suche für ein kleines Projekt ein Positioniersystem auf Funkbasis. 
Dabei geht es darum, in einem würfelförmigen Raum von max. 20 m 
Kantenlänge die Position eines Objektes (meinetwegen gekoppelt mit 
Sender od. Empfängerhardware) festzustellen. Die "Auflösung" sollte so 
bei 1 bis 10 Zentimetern liegen. Bisher habe ich das versuchsweise in 
Matlab per webcam und motion-capture gelöst (ir-bacons, tracking mit 
webcam). Sehr einfach und bequem, nur ist nun das Problem dass 
Gegenstände im Raum auftauchen können(bis zu 4 Sperrholzwände 
hintereinander).

Meine Idealvorstellung wäre:
1. Platine (am Objekt befestigt)
2. Platine (am Computer)
-> Platinen tauschen sich irgendwie aus, dann gibt die 2. am Computer 
über serielle schnittstelle relativ zu sich selbst die Position der 1. 
Platine aus

Gibt es eine billige fertige Lösung für so etwas?

Alternativ könnte ich mir auch vorstellen, sowas selbst zu improvisieren 
(z.B. eine Art Kreuzpeilung nach dem Leuchtturm-Prinzip), aber wenn es 
das fertig zum Studentenbudget gäbe, wäre das natürlich toll.


Grüße
CPL

[Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne)]

vergiss es,

Da wirst du nicht mal mit Microwellphasendetektoren hinkommen. Dein 
Ansatz scheitert an den Physikalischen Grundlagen, als da wären 
Wellenlänge, Interferenz, Mehrwegortung.

Entweder dein Bot lernt koppeln (Vektoraddition), was mit 
bodengekoppelten Bewegungssytemen leicht ist, oder du musst den Boden 
mit einem magnetischen Raster auslegen, auf dem er sich orientieren 
kann.

Laufzeitdifferenzen auf so kleinem Raum sind auch nicht leicht zu 
auszuwerten, wenn Hindernisse nicht in die Signalwegberechnung 
aufgenommen werden können.

Namanste

[Thosch (Gast)]

Ich beschäftige mich u.a. mit Indoor Lokalisierung und sehe momentan 
keinen technischen Lösungsansatz mit Funk eine solche Auflösung zu 
realisieren.

Es gibt ein System auf 2.4GHz Funkbasis für ca 10000.- Euro (kann man in 
der Smart Factory in Kaiserlautern live sehen) mit dem man Auflösungen 
im Bereich von ca 3 m erreichen kann in einer Zellengrösse von 20mx20m.

Es gibt ein Projekt auf Funkbasis von der Uni in Rostock mit Auflösungen 
im Bereich eingen Metern. Hier stecken jedoch auf Mannentwicklungsjahre 
drin.
Ein Bezug von Komponenten gibt es. m.W. nicht.

Die Firma Agilion bietet ein System auf 2.4GHz Funkbasis an, dessen 
Genauigkeit und Entwicklungsstand ich aktuell nicht überblicke. Die 
Genauigkeit und Reproduzierbarkeit haben mich vor ca 1 Jahr nicht 
überzeugt.

By the way: Indoor GPS funktioniert aus prinzipiellen natürlich nicht.


Eine relativ wichtige Frage ist auch die Aktualisierungsgeschwindigkeit.
Wenn man viel Zeit hat bis sich ein solches System einen 
reproduzierbaren Wert liefert hat kann man die Genauigkeit erhöhen.

[Andreas G. (cpl)]

Na, scheint ja echt nicht so einfach zu sein.

@Herr J.: Koppeln kann er bereits, sogar im dreidimensionalen. Das 
angedachte System ist überhaupt nur dazu da, die Koppelfehler zu 
beseitigen.

@Thosch: ja GPS hab ich garnicht erst in Erwägung gezogen. Wäre mir auch 
eh zu ungenau.
Ich kenne diverse optische Systeme, die das problemlos erledigen (teils 
mit sub-mm-Auflösungen in Räumen von Lagerhallengröße), allerdings sind 
ALLE auf direkte Sichtverbindung ausgelegt (was bei mir nicht infrage 
kommt). Zudem bräuchte ich schon Aktualisierungsraten von min. 0.3 Hz, 
da das in ne regelung reingeht.

Ok, mit Studentenbudget scheint das nicht kaufbar zu sein. Dann überleg 
ich mir was anderes. Dennoch danke für alle Antworten.

[Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne)]

@ Andreas,

Hast du freie Sicht nah oben ?

Könntest du eine Optik zum Hallendach ausrichten?

Dann kannst du im beibringen die Hallendeckenstruktur als 
Orientierungspunkte auszuwerten.
Drei Fixpunkte geben einen dreidimensionalen Standort.
Erfordert allerdings so etwas wie eine kopfstehende optisch Maus oder 
wenns aufwendiger sein darf mache es mit Videobjekterkennung.

Am besten er kann seine Fixpunkte autonom auswählen.

Viel Glück

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

(Ultra-) schall wäre auch noch denkbar, aber die Reflexionen in einem 
Raum hängen sehr stark von der Beschaffenheit der Wände ab.
Der zu Ortende sendet US-Piepser und drei Mikros empfangen. Der DSP im 
Empfänger könnte dann die Reflexionen rausrechen und per Laufzeiten 
orten. Um eine Zeitreferenz zu bekommen, könnte der Sender zeitgleich 
einen Funkpieps piepsen.