Digitaler Kompass - Messung mittels Phasenverschiebung

[Mario (Gast)]

Hallo,

die Aufgabenstellung liegt darin, zwei Elektronik Baugruppen zu 
entwickeln, welche die relative Position bestimmen können.

Herkömmliche Messverfahren wie GPS kommen leider nicht in Frage, weil 
das System Indoor funktionieren muss. Das Hauptaugenmerk liegt darin, 
die Richtung zur zweiten Komponente bestimmen zu können. Somit soll 
beispielsweise die Baugruppe aussehen wie ein Kompass und mittels LEDs 
die entsprechende Richtung zur nächsten Baugruppe angezeigt werden.

Meine aktuelle Überlegung sieht vor, dass pro Baugruppe ein RF Sender 
und drei RF Empfänger verbaut werden. Somit sendet die Baugruppe 
dauerhaft ein RF Signal aus und die andere Baugruppe besitzt drei 
gleichmäßig verteilte RF Empfänger. Mit der Bestimmung der 
Phasenverschiebung der einzelnen Signale soll sich die Richtung zur 
anderen Baugruppe bestimmen lassen.

Ist solch eine Realisierung möglich, oder gibt es bessere und 
einfacherer Möglichkeiten?

Vielen Dank
Freundliche Grüße
Mario

[Herbert (Gast)]

Das nennt sich Selsyn.

Wurde benutzt, um eine abgesetzte Kompasrose an einen Kreiselkompaß zu 
koppeln.

[Rest (Gast)]

Mario schrieb:
> Ist solch eine Realisierung möglich, oder gibt es bessere und
> einfacherer Möglichkeiten?

Nachdem die HF-Lösung auf Grund von Reflexionen extrem kompliziert und 
anfällig sind, gehen die meisten Systeme auf fest installierte 
Infrarotkameras mit zugehörigem Tracking in der Bilderkennung. Denkbar 
sind auch kartierende Lösungen mit LIDAR (aka Saugroboter) die Anhand 
von Features in der Karte ihre Position wieder finden.

[Ralph B. (rberres)]

Mario schrieb:
> Ist solch eine Realisierung möglich, oder gibt es bessere und
> einfacherer Möglichkeiten?

wurde mal von einen Funkamateur aus Nairobi in der Zeitschrift 
UKW-Berichte beschrieben.

Hier ging es aber darum, besenderte wild lebende Tiere mit einen 
Fahrzeug zu orten. Die Frequenz hatte sich im UKW Bereich abgespielt.

Ob das ganze Indoor funktioniert, vermag ich nicht zu beurteilen.

Vielleicht mit Signale im 3cm Band.

Ralph Berres

[Boris O. (bohnsorg)]

Manche kleben auch einfach nur QR-Codes auf den Boden und kacheln damit 
den Innenbereich. Eine nach unten gerichtete Kamera ermöglicht die 
Erkennung der Kachel. Die Erkennung der relativen Position wird schwer, 
ist aber nicht unmöglich. Du würdest ein kleines GPS bauen. Mit einer 
einigermaßen genauen Uhr in jedem System und der Aussendung des 
Zeitsignals, kann jede Baugruppe die Laufzeit herausrechnen.

Aber wie oben schon gesagt, würde ich mir (im Innenbereich) viel mehr 
Gedanken über die Reflexionen machen. Selbst Weichteile im E-Feld 
könnten als Entfernung erkannt werden. Ich bezweifle, dass der 
Phasenunterschied schon Aufschluss über die Entfernung gibt. (Position 
im Sinne von Lage+Abstand. Wenn du nur die Lage brauchst, also bspw. 
darüber, darunter, rechts, links, davor, dahinter, genügt die 
Phasendifferenz.)

Trickreich müsstest du die sog. early reflections herausbekommen. Das 
ist wie im Audio-Bereich: das Echo ist vor dem echten Signal da. Die 
Empfangsstärke allein reicht nicht, da das Echo stärker sein kann.

So haben die meisten, wie schon o.a., irgendwelche außenstehenden 
Beobachter, wie Funk-Baken oder Kamera-Systeme, manchmal noch mit NFC 
und Co. gekoppelt (bspw. verlassen eines Bereiches über einen 
Bodensensor und Übergabe an ein Alternativsystem).

[Chris K. (Gast)]

Diverse Hersteller von Bluetooth ICs verfolgen Momentan AoE, AoD oder 
ToF Funktionen um eine Lokalisierung via Bluetooth zu ermöglichen. 
Klappt Indoor auf ungefähr 1 Meter. Mit klassischen Methoden oder 
niedrigeren Funkfrequenzen wird das hingegen nicht funktionieren. Wie 
schon erwähnt wurde aufgrund von Reflexionen innerhalb der Räume.

[Christoph db1uq K. (christoph_kessler)]

Ralph meint vermutlich den Artikel "Die V-Antenne auf dem Autodach zum 
mobilen Peilen" UKW-Berichte 3/1990 von D. Burchardt. In Innenräumen 
funktioniert das wegen der starken Reflexionen nicht, wie schon mehrfach 
geschrieben wurde.