Eine neuartige Kombination von Sensoren ermöglicht die effiziente und simultane Erfassung der Position und Orientierung eines Objektes. Die erfassten Daten werden auf einer graphischen Oberfläche zusammengeführt. Über die zeitliche Veränderung der Position ist zudem eine Navigation zur wirklichkeitsgetreuen Abbildung am Smartphone möglich.
Fragestellung
Der zunehmende Wunsch der Anwender an die Selbstlokation auch auf marktüblichen mobilen Geräten, beispielsweise dem Smartphone, stellt hohe Anforderungen an die Entwickler. Zum einen soll die Abbildung wirklichkeitsgetreu und zum anderen mit hoher Genauigkeit bezüglich der Positionierung und Orientierung erfolgen. An der TU Clausthal läuft am Institut für Geo-Engineering ein Projekt zur Ermittlung von geeigneten Sensorkombinationen, um dies zu ermöglichen.
Typische Anwendung für das Gesamtsystem ist die Fern-Überwachung des Fortschrittes von Bauprojekten. Dies kann als Abgleich zwischen dem geplanten und tatsächlichen Zustand anhand von übereinander gelegten Bildern erfolgen. Dafür kommen Techniken zum Einsatz, die eine kombinierte Abbildung von simulierten und realen Daten erzeugen. Diese werden als sogenannten Mixed Reality-Szenarien bezeichnet. Anschaulich bedeutet dies beispielsweise beim Bau eines Hauses, dass an der genauen Position auf dem Grundstück mit korrekter Himmelsausrichtung der Baufortschritt des Hauses erfasst wird. Im nächsten Schritt wird dann die Realität, beispielsweise fertiggestellte Grundmauern, mit Plandaten wie dem noch nicht fertiggestellten Dachstuhl in einem Bild übereinander projiziert dargestellt.
Die Echtdaten werden von einer Kombination aus Sensoren geliefert, die zum einen die Position genau ermitteln und zum anderen das Objekt hochauflösend erfassen können. Die Herausforderung liegt in dem Zusammenspiel der Sensoren. Ziel ist es dabei die simultane Erfassung von Daten und Informationen in der erforderlichen Genauigkeit effizient für die weitere Verarbeitung bereitzustellen. Dabei ist die Datenmenge so anzupassen, dass die beabsichtigte Wiedergabe auf mobilen Endgeräten gelingt.
Vorteile
- Messungen erfolgen vor Ort am Objekt
- Datenerfassung erfolgt effizient und mit hoher Genauigkeit
- Messungen und Datenerfassung der verschiedenen Sensoren erfolgen simultan
- Sensorauswahl orientiert sich an der optimalen Weiterverarbeitung
Anwendungsmöglichkeiten
- Oberflächenerfassung an lebenden Objekten, bspw. Wachstum von Pflanzen
- Monitoring von Oberflächenveränderungen, bspw. Erosion auf Felder
Entwicklungsstand
Entwicklung eines Prototypen im Laufe des Projektes
Weiterführende Informationen
Website: Informationen zum Projekt Kino
Pressemitteilung: Digitaler Zwilling für das Bauwesen
Forschungseinrichtung
Prof. Dr. Jens-André Paffenholz
TU Clausthal
Institute of Geo-Engineering
