DE102014211176A1

DE102014211176A1 - Verfahren und System zur Korrektur von Messdaten und/oder Navigationsdaten eines Sensorbasissystems

Info

Publication number: DE102014211176A1
Application number: DE102014211176.5A
Authority: DE
Inventors: Nico Steinhardt
Original assignee: Continental Teves AG and Co OHG
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2014-06-11
Filing date: 2014-06-11
Publication date: 2015-12-17
Also published as: WO2015189144A1; EP3155372A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur von Messdaten und/oder Navigationsdaten eines Sensorbasissystems, wobei das Sensorbasissystem und mindestens ein weiteres Sensorsystem Messdaten erfassen, wobei die Messdaten direkt und/oder indirekt Navigationsdaten beschreiben, wobei indirekt beschriebene Navigationsdaten aus den Messdaten und/oder aus bekannten physikalischen und/oder mathematischen Zusammenhängen berechnet werden, wobei die Navigationsdaten mindestens eine Geschwindigkeit umfassen, wobei mittels der Messdaten und/oder der Navigationsdaten des mindestens einen weiteren Sensorsystems eine Bestimmung von Fehlerwerten der Messdaten und/oder der Navigationsdaten des Sensorbasissystems erfolgt, wobei die Fehlerwerte mittels einer Anbringung von Korrekturen korrigiert werden, wobei das Sensorbasissystem in fahrzeugfesten oder in topozentrischen Koordinaten erfasst, wobei das mindestens eine weitere Sensorsystem ebenfalls in fahrzeugfesten oder in topozentrischen Koordinaten erfasst und wobei die Bestimmung der Fehlerwerte zumindest der Geschwindigkeit in fahrzeugfesten Koordinaten erfolgt. Die Erfindung betrifft weiterhin ein entsprechendes System sowie eine Verwendung des Systems.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur von Messdaten und/oder Navigationsdaten eines Sensorbasissystems gemäß Oberbegriff von Anspruch 1, ein System zur Korrektur von Messdaten und/oder Navigationsdaten eines Sensorbasissystems gemäß Oberbegriff von Anspruch 11 sowie eine Verwendung des Systems.
Alle Messdaten sind prinzipiell fehlerbehaftet und in vielen Fällen ist eine durchgängige Verfügbarkeit der Messdaten nicht gegeben. Zusätzlich sind die Messdaten häufig abhängig von Umgebungsbedingungen. Weiterhin haben unterschiedliche Sensoren bzw. Sensorsysteme im Allgemeinen unterschiedliche zeitliche Erfassungsraten, sind nicht mit anderen Sensoren bzw. Sensorsystemen synchronisiert und besitzen eine Latenzzeit zwischen der Messung und der Ausgabe der Messdaten. Sensorfehler bzw. Messfehler lassen sich dabei in quasistationäre, über mehrere Messungen konstante Anteile, wie z. B. einen Offset, und stochastische, von Messung zu Messung zufällige Anteile, wie z. B. Rauschen, unterteilen. Während die zufälligen Anteile prinzipiell nicht deterministisch korrigierbar sind, lassen sich quasistationäre Fehler im Allgemeinen bei gegebener Beobachtbarkeit korrigieren. Nicht korrigierbare signifikante Fehler lassen sich bei gegebener Erkennbarkeit üblicherweise zumindest vermeiden.
Im Stand der Technik sind in diesem Zusammenhang bereits Sensorfusionsverfahren bekannt, welche üblicherweise auch dazu geeignet sind, Messdaten von unterschiedlichen Sensoren bzw. Sensorsystemen zu korrigieren bzw. zu filtern. Insbesondere im Automotive-Bereich sind dabei besondere Anforderungen zu berücksichtigen, da eine Vielzahl von unterschiedlichen Sensoren eine gemeinsame Umfeldsituation bzw. einen Kraftfahrzeugzustand mittels unterschiedlicher Messprinzipien erfasst und diese Umfeldsituation bzw. diesen Kraftfahrzeugzustand mittels einer Vielzahl unterschiedlicher Messdaten beschreibt. Für eine im Automotive-Bereich anwendbare Sensorfusion ist somit eine möglichst große Robustheit gegen zufällige Störungen sowie eine Erkennung und Kompensation von systematischen Fehlern gefordert. Ebenso sind zeitliche Einflüsse auf die Messdaten zu korrigieren und temporäre Ausfälle oder die Nichtverfügbarkeit von Sensoren zu überbrücken.
Die DE 10 2012 216 215 A1 beschreibt ein Sensorsystem, welches mehrere Sensorelemente und eine Signalverarbeitungseinrichtung umfasst. Die Signalverarbeitungseinrichtung ist dabei so ausgebildet, dass sie die Sensorsignale der Sensorelemente zumindest teilweise gemeinsam auswertet. Weiterhin ist die Signalverarbeitungseinrichtung so ausgebildet, dass den Messdaten physikalischer Größen jeweils eine Zeitinformation zugeordnet wird, welche eine Information über den Zeitpunkt der jeweiligen Messung direkt oder indirekt umfasst, wobei die Signalverarbeitungseinrichtung diese Zeitinformation zumindest bei der Erzeugung eines Fusionsdatensatzes in einem Fusionsfilter berücksichtigt. Für die Erzeugung des Fusionsdatensatzes werden Messdaten herangezogen, die entweder eine übereinstimmende Zeitinformation aufweisen oder aber – sofern keine Messdaten mit übereinstimmenden Zeitinformationen vorliegen – es wird ein entsprechender Messwert mit der benötigten Zeitinformation mittels Interpolation erstellt. Weiterhin geht das Fusionsfilter davon aus, dass sich Fehlerwerte der Messdaten über eine definierte Zeitspanne nur vernachlässigbar ändern.
Aus der DE 10 2010 063 984 A1 ist ein mehrere Sensorelemente umfassendes Sensorsystem bekannt. Die Sensorelemente sind so ausgebildet, dass sie zumindest teilweise unterschiedliche primäre Messgrößen erfassen und zumindest teilweise unterschiedliche Messprinzipien nutzen. Aus der primären Messgröße der Sensorelemente werden dann zumindest teilweise weitere Messgrößen abgeleitet. Weiterhin umfasst das Sensorsystem eine Signalverarbeitungseinrichtung, eine Schnittstelleneinrichtung sowie mehrere Funktionseinrichtungen. Die Sensorelemente sowie sämtliche Funktionseinrichtungen sind dabei mit der Signalverarbeitungseinrichtung verbunden. Die primären Messgrößen liefern also redundante Informationen, die in der Signalverarbeitungseinrichtung miteinander verglichen werden bzw. sich gegenseitig stützen können. Aus dem Vergleich der auf verschiedenem Weg berechneten Observablen können Rückschlüsse auf die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der Observablen gezogen werden. Die Signalverarbeitungseinrichtung qualifiziert die Genauigkeit der Observablen und stellt die Observablen zusammen mit einer Genauigkeitsangabe über eine Schnittstelleneinrichtung verschiedenen Funktionseinrichtungen zur Verfügung.
Die DE 10 2012 216 211 A1 beschreibt ein Verfahren zum Auswählen eines Satelliten, wobei der Satellit ein Satellit eines globalen Navigationssystems ist. Bevor ein derartiger Satellit dabei zur Positionsbestimmung bzw. eines Fahrzeugs herangezogen wird, werden die empfangenen GNSS-Signale auf unterschiedliche Arten plausibilisiert. Für diese Verifizierung werden jeweils unterschiedliche Redundanzen bzw. bekannte Zusammenhänge ausgenutzt. So offenbart die DE 10 2012 216 211 A1 etwa, aus dem Signal eines Satelliten sowohl den Abstand des Fahrzeugs zum Satelliten als auch die Relativgeschwindigkeit des Fahrzeugs zum Satelliten zu bestimmen. Der Abstand kann dabei mittels der Laufzeit des Signals bestimmt werden, während die Relativgeschwindigkeit mittels einer Phasenmessung des Signals bestimmt werden kann. Da der Abstand und die Relativgeschwindigkeit voneinander abhängen, können sie gegeneinander verifiziert werden. Weiterhin kann eine Verifizierung der aus dem Signal bestimmten Werte gegen bekannte Randbedingungen erfolgen, da ein Fahrzeug sich üblicherweise innerhalb eines bestimmten Geschwindigkeitsrahmens fortbewegt. Ebenso wird beschrieben, dass bei Empfang mehrerer Signale von unterschiedlichen Satelliten die Abstände zu mehreren Satelliten bestimmt werden und diese Abstände gleichzeitig mittels trigonometrischer Zusammenhänge und dem bekannten Abstand der Satelliten gegeneinander verifiziert werden. Schließlich ist auch eine Verifizierung des aus dem Signal bestimmten Abstands bzw. der aus dem Signal bestimmten Geschwindigkeit mittels anderer Sensoren, welche ebenfalls eine Positionsbestimmung bzw. Geschwindigkeitsbestimmung zulassen, möglich. Sofern die Signale eines Satelliten nicht verifiziert werden können, wird dieser Satellit nicht zur Positionsbestimmung bzw. zur Geschwindigkeitsbestimmung herangezogen.
Die im Stand der Technik bekannten, gattungsgemäßen Verfahren und Sensorsysteme sind jedoch insofern nachteilbehaftet, als dass sich Korrekturen der bestimmten physikalischen Größen des sog. Sensorbasissystems nur dann ohne Verfälschung der Filterzustände des verwendeten Fusionsfilters bzw. des verwendeten stochastischen Modells anbringen lassen, wenn alle damit in Verbindung stehenden Zustände bekannt sind. Beispielsweise ist eine Korrektur der in sog. Body-Koordinaten (z. B. über Odometrie) gemessenen Geschwindigkeit in Navigationskoordinaten nur möglich, wenn auch gleichzeitig die Ausrichtungswinkel zwischen den unterschiedlichen Koordinatensystemen bekannt sind. Wird die Geschwindigkeit alleine in fahrzeugfesten Koordinaten gemessen, wäre es zwar auch bei einem Ausrichtungswinkel mit beliebig großem Fehler durch Transformationen möglich, die Korrektur der Geschwindigkeit im Strapdown Algorithmus anzubringen, jedoch entsprechen die durch die Messung verbesserten Systemunsicherheiten (Varianzen) der Geschwindigkeit in diesem Fall nicht mehr dem tatsächlichen Fehler, da sie den Ausrichtungswinkelfehler nicht berücksichtigen. Dies führt dazu, dass bei Hinzunahme von weiteren Messungen, die den Ausrichtungsfehler korrigieren können (z. B. GPS), die in die falsche Richtung zeigende Geschwindigkeit als zu sicher angenommen und Korrekturen fälschlicherweise an anderen Zuständen angebracht werden. Instabiles, unplausibles Verhalten des Fusionsfilters bzw. des stochastischen Modells ist die Folge.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Korrektur von Messdaten vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren zur Korrektur von Messdaten und/oder Navigationsdaten eines Sensorbasissystems gemäß Anspruch 1 gelöst.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur von Messdaten und/oder Navigationsdaten eines Sensorbasissystems, wobei das Sensorbasissystem und mindestens ein weiteres Sensorsystem Messdaten erfassen, wobei die Messdaten direkt und/oder indirekt Navigationsdaten beschreiben, wobei indirekt beschriebene Navigationsdaten aus den Messdaten und/oder aus bekannten physikalischen und/oder mathematischen Zusammenhängen berechnet werden, wobei die Navigationsdaten mindestens eine Geschwindigkeit umfassen, wobei mittels der Messdaten und/oder der Navigationsdaten des mindestens einen weiteren Sensorsystems eine Bestimmung von Fehlerwerten der Messdaten und/oder der Navigationsdaten des Sensorbasissystems erfolgt, wobei die Fehlerwerte mittels einer Anbringung von Korrekturen korrigiert werden, wobei das Sensorbasissystem in fahrzeugfesten oder in topozentrischen Koordinaten erfasst, wobei das mindestens eine weitere Sensorsystem ebenfalls in fahrzeugfesten oder in topozentrischen Koordinaten erfasst und wobei die Bestimmung der Fehlerwerte zumindest der Geschwindigkeit in fahrzeugfesten Koordinaten erfolgt.
Die erfindungsgemäße Verwendung von fahrzeugfesten Koordinaten führt dazu, dass eine ausrichtungsunabhängige Anbringung von in fahrzeugfesten Koordinaten gemessenen Geschwindigkeiten möglich wird und die Unsicherheiten der Messdaten bzw. Navigationsdaten weiterhin korrekt beschrieben werden. Es entsteht darüber hinaus keine Einschränkung, falls nur in topozentrischen Koordinaten gemessene Korrekturen verfügbar sind, da das Sensorbasissystem selbst in fahrzeugfesten Koordinaten erfasst und daher die Ausrichtungswinkel zwischen fahrzeugfesten Koordinaten und topozentrischen Koordinaten bestimmbar sind. Somit ist eine voneinander unabhängige, aber auch eine gleichzeitige Verwendbarkeit von fahrzeugfest gemessenen und in topozentrisch gemessenen Korrekturen in jedem Betriebszustand erreicht. Selbst wenn im Falle unbekannter Ausrichtungswinkel mit der Geschwindigkeit in topozentrischen Koordinaten gerechnet wird, wird durch die Rücktransformation in fahrzeugfeste Koordinaten dieser Fehler eliminiert und damit die korrekte Geschwindigkeit in fahrzeugfesten Koordinaten erhalten. Dabei wird die Unsicherheit der Ausrichtungswinkel und die daraus auch über die Geschwindigkeit anwachsende Unsicherheit der Position korrekt bestimmt und kann als Korrektur angebracht werden.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung liegt somit insbesondere darin, dass Fehlerwerte für eine Geschwindigkeit besser bzw. zuverlässiger bestimmt werden können und Korrekturen für die Geschwindigkeit entsprechend besser bzw. zuverlässiger angebracht werden können.
Unter topozentrischen Koordinaten werden Koordinaten verstanden, die für eine gegebene Oberfläche, z. B. die gesamte Welt, fest vorgegeben sind.
Unter fahrzeugfesten Koordinaten werden Koordinaten verstanden, die in ihrem Ursprung stets den Beobachter aufweisen. Insbesondere stellen die fahrzeugfesten Koordinaten ein kartesisches Koordinatensystem dar.
Die Korrekturen entsprechen dabei bevorzugt den negativen Fehlerwerten.
Bevorzugt werden auch die Varianzen der Fehlerwerte berechnet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Anbringung der Korrekturen der Fehlerwerte zumindest der Geschwindigkeit in fahrzeugfesten Koordinaten erfolgt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die topozentrischen Koordinaten lokale topozentrische Koordinaten sind, die entlang der geographischen Himmelsrichtungen ausgerichtet sind.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Sensorbasissystem ein Trägheitsnavigationssystem ist Das Trägheitsnavigationssystem als Sensorbasissystem bietet den Vorteil, dass es die vergleichsweise höchste Verfügbarkeit aufweist, da es eine vergleichsweise hohe Ausgaberate der erfassten Eingangsdaten aufweist und zudem weitgehend unabhängig von äußeren Störeinflüssen arbeitet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass das mindestens eine weitere Sensorsystem ein die Geschwindigkeit in fahrzeugfesten Koordinaten erfassendes Odometrienavigationssystems ist. Das Odometrienavigationssystem bestimmt die Geschwindigkeit z. B. über den bekannten Abrollumfang der Kraftfahrzeugreifen und ermöglicht somit eine Positionsbestimmung unter Berücksichtigung des Lenkwinkels im Rahmen einer Koppelnavigation.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein zweites weiteres Sensorsystem ein die Geschwindigkeit in topozentrischen Koordinaten ausgebendes globales Satellitennavigationssystem ist. Bei dem globalen Satellitennavigationssystem kann es sich beispielsweise um ein sog. GPS-Navigationssystem handeln, welches die Geschwindigkeit in erdfesten kartesischen Koordinaten erfasst und in einem mehrstufigen, dem Fachmann bekannten Verfahren in topozentrische Koordinaten umrechnet. Besonders zweckmäßig ist es, dass das Satellitennavigationssystem mindestens zwei Satellitensignalempfänger umfasst. Dadurch verbessert sie die Qualität der erfassten Satellitensignale und somit die Zuverlässigkeit und Genauigkeit des Satellitennavigationssystems.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Navigationsdaten weiterhin mindestens eine Position und eine Ausrichtung umfassen. Diese Navigationsinformationen ermöglichen im Allgemeinen eine vergleichsweise gute Navigationsführung. Zusätzlich kann auch eine Geschwindigkeit umfasst sein, was eine weiter verbesserte Navigationsführung erlaubt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Navigationsdaten des Sensorbasissystems und des mindestens einen weiteren Sensorsystems zu einem Fusionsdatensatz fusioniert werden. Ein gemeinsamer Fusionsdatensatz ist gegenüber den einzelnen Navigationsinformationen in der Regel zuverlässiger und präziser und insbesondere erlaubt er mittels einer Fehlerschätzung eine vergleichsweise zuverlässige Bewertung der Genauigkeit bzw. Zuverlässigkeit der fusionierten Eingangsdaten bzw. Navigationsinformationen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Fehlerwerte mittels eines Error-State-Space-Filters, insbesondere mittels eines Error-State-Space-Kalman-Filters, bestimmt werden. Das Error-State-Space-Filter stellt dabei ein Fusionsfilter zur Fusion der Ausgabedaten bzw. Navigationsinformationen dar, insbesondere zur Fusion von normalverteilten Ausgabedaten bzw. Navigationsinformationen. Gleichzeitig schätzt bzw. bestimmt das Error-State-Space-Filter bevorzugt die Fehlerwerte zumindest des Sensorbasissystems. Mittels des mindestens einen Korrektursystems können dann die Fehlerwerte und ggf. auch unbekannte Größen des Trägheitsnavigationssystems geschätzt bzw. bestimmt werden. Eine Besonderheit des Error-State-Space-Filters ist es also, dass anstelle der Sensorsignale bzw. der Eingangsdaten lediglich Fehlerwerte inkrementell geschätzt bzw. bestimmt werden und anschließend korrigiert werden. Die Fehlerwerte haben nämlich eine signifikant niedrigere zeitliche Dynamik als die Ausgabedaten selbst, wodurch eine weitgehende Entkopplung der Dynamik des Error-State-Space-Filters von den Eigenschaften des Sensorbasissystems bzw. des mindestens einen Korrektursystems
erreicht wird.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Korrekturen fortlaufend aufaddiert werden. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass die jeweils korrigierten Ausgabedaten bzw. Navigationsinformationen einfach weiterkorrigiert werden können, sofern neuerliche Korrekturen notwendig werden.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein System zur Korrektur von Messdaten und/oder Navigationsdaten eines Sensorbasissystems, umfassend ein Sensorbasissystem, mindestens ein weiteres Sensorsystem und ein Fusionsfilter, wobei das Sensorbasissystems und das mindestens eine weitere Sensorsystem dazu ausgebildet sind, Messdaten zu erfassen, wobei die Messdaten direkt und/oder indirekt Navigationsdaten beschreiben, wobei das Fusionsfilter dazu ausgebildet ist, indirekt beschriebene Navigationsdaten aus den Messdaten und/oder aus bekannten physikalischen und/oder mathematischen Zusammenhängen zu berechnen, wobei die Navigationsdaten mindestens eine Geschwindigkeit umfassen, wobei das Fusionsfilter dazu ausgebildet ist, mittels der Messdaten und/oder der Navigationsdaten des mindestens einen weiteren Sensorsystems eine Bestimmung von Fehlerwerten der Messdaten und/oder der Navigationsdaten des Sensorbasissystems vorzunehmen, wobei das Fusionsfilter dazu ausgebildet ist, die Fehlerwerte mittels einer Anbringung von Korrekturen zu korrigieren, wobei das Sensorbasissystem dazu ausgebildet ist, in fahrzeugfesten oder in topozentrischen Koordinaten zu erfassen, wobei das mindestens eine weitere Sensorsystem dazu ausgebildet ist, ebenfalls in fahrzeugfesten oder in topozentrischen Koordinaten zu erfassen und wobei das Fusionsfilter dazu ausgebildet ist, die Bestimmung der Fehlerwerte zumindest der Geschwindigkeit in fahrzeugfesten Koordinaten vorzunehmen. Das erfindungsgemäße System umfasst somit alle zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendigen Vorrichtungen.
Bevorzugt ist es vorgesehen, dass das System dazu ausgebildet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Dies führt zu den bereits beschriebenen Vorteilen.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Verwendung des erfindungsgemäßen Systems in einem Kraftfahrzeug.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand von Figuren.
Es zeigen
1 beispielhaft eine mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen Systems, welches zur Positionsbestimmung ausgebildet ist, in einem Kraftfahrzeug und
2 beispielhaft eine weitere mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen Systems, welches ebenfalls zur Positionsbestimmung ausgebildet ist, in einem Kraftfahrzeug.
1 zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems, das zur Anordnung und Verwendung in einem Kraftfahrzeug (nicht dargestellt) vorgesehen ist. Das dargestellte System ist beispielsgemäß zur Positionsbestimmung des Kraftfahrzeugs ausgebildet. Dabei sind alle vom System umfassten Elemente bzw. Bestandteile bzw. Sensorsysteme als Funktionsblöcke veranschaulicht und deren Zusammenwirken untereinander dargestellt.
Das System umfasst Trägheitsnavigationssystem 101, das so ausgebildet ist, dass es zumindest die Beschleunigungen entlang einer ersten, einer zweiten und einer dritten Achse sowie wenigstens die Drehraten um die erste, um die zweite und um die dritte Achse erfassen kann. Die erste Achse entspricht dabei beispielsgemäß der Längsachse des Kraftfahrzeugs, die zweite Achse entspricht der Querachse des Kraftfahrzeugs und die dritte Achse entspricht der Hochachse des Kraftfahrzeugs. Diese drei Achsen bilden ein kartesisches Koordinatensystem, das sog. Kraftfahrzeugkoordinatensystem, welches in fahrzeugfesten Koordinaten misst.
Trägheitsnavigationssystem 101 bildet beispielsgemäß das sog. Sensorbasissystem, dessen Messdaten mittels der im Folgenden beschriebenen weiteren Sensorsysteme bzw. der sog. Korrektursysteme korrigiert werden. Die Korrektursysteme sind dabei Odometrienavigationssystem 103 und Satellitennavigationssystems 104.
Das System weist weiterhin eine sog. Strapdown-Algorithmus-Einheit 102 auf, in welcher ein sog. Strapdown-Algorithmus durchgeführt wird, mittels dessen die Messdaten von Trägheitsnavigationssystem 101 u. a. in Positionsdaten umgerechnet werden. Dazu werden die Messdaten von Trägheitsnavigationssystem 101, welche naturgemäß Beschleunigungen beschreiben, zweimal über die Zeit integriert. Auch eine Ausrichtung des Kraftfahrzeugs wird mittels einfacher Integration der entsprechenden Messdaten von Trägheitsnavigationssystem 101 über die Zeit bestimmt. Mittels einer Einfachintegration über die Zeit werden weiterhin die Ausrichtung und die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bestimmt. Außerdem kompensiert Strapdown-Algorithmus-Einheit 102 eine auf Trägheitsnavigationssystem 101 wirkende Corioliskraft.
Die Ausgangsdaten von Strapdown-Algorithmus-Einheit 102 umfassen folglich die folgenden physikalischen Größen: die Geschwindigkeit, die Beschleunigung sowie die Drehrate des Kraftfahrzeugs, beispielsgemäß bezüglich der genannten drei Achsen des Kraftfahrzeugkoordinatensystems und beispielsgemäß zusätzlich jeweils bezogen auf ein topozentrisches Koordinatensystem, das zur Beschreibung der Ausrichtung bzw. von dynamischen Größen des Kraftfahrzeugs auf der Welt geeignet ist. Beispielsgemäß handelt es sich bei dem genannten topozentrischen Koordinatensystem um ein GPS-Koordinatensystem. Außerdem umfassen die Ausgangsdaten von Strapdown-Algorithmus-Einheit 102 die Position bezüglich des Kraftfahrzeugkoordinatensystems und die Ausrichtung hinsichtlich des topozentrischen Koordinatensystems. Zusätzlich weisen die Ausgangsdaten von Strapdown-Algorithmus-Einheit 102 die Varianzen als Information über die Datenqualität der oben genannten physikalischen Größen bzw. Navigationsinformationen auf. Diese Varianzen werden beispielgemäß nicht in Strapdown-Algorithmus-Einheit 102 berechnet, sondern nur von dieser verwendet und weitergeleitet. Die von Strapdown-Algorithmus-Einheit 102 berechneten o. g. physikalischen Größen bzw. Navigationsinformationen werden über Ausgabemodul 112 ausgegeben und anderen Kraftfahrzeugsystemen zur Verfügung gestellt.
Das System umfasst außerdem Odometrienavigationssystem 103 in Form von Raddrehzahlsensoren für jedes Rad des Kraftahrzeugs. Beispielgemäß handelt es sich um ein vierrädriges Kraftfahrzeug mit vier Raddrehzahlsensoren, die jeweils die Drehzahl des ihnen zugeordneten Rads sowie dessen Drehrichtung erfassen. Weiterhin umfasst Odometrienavigationssystem 103 ein Lenkwinkelsensorelement, das den Lenkwinkel des Kraftfahrzeugs erfasst.
Darüber hinaus weist das beispielhaft dargestellte System Satellitennavigationssystem 104 auf, welches so ausgebildet ist, dass es die Entfernung jeweils zwischen einem zugeordneten Satelliten und dem Kraftahrzeug sowie die Geschwindigkeit jeweils zwischen dem zugeordneten Satelliten und dem Kraftfahrzeug bestimmt. Zusätzlich stellt Satellitennavigationssystem 104 beispielsgemäß Fusionsfilter 105 eine Startposition bzw. Startpositionsinformation bereit, zumindest beim Start bzw. Einschalten des Systems.
Das System umfasst außerdem Fusionsfilter 105. Fusionsfilter 105 stellt im Zuge der gemeinsamen Auswertung der Messdaten von Odometrienavigationssystem 103, von Satellitennavigationssystems 104 und von Trägheitsnavigationssystem 101 einen Fusionsdatensatz 106 bereit. Fusionsdatensatz 106 weist die erfassten Messdaten der unterschiedlichen Sensorsysteme auf, wobei Fusionsdatensatz 106 beispielsgemäß zusätzlich Fehlerwerte und den Fehlerwerten zugeordnete Varianzen, welche die Datenqualität beschreiben, umfasst.
Die Messdaten von Trägheitsnavigationssystem 101 werden nun in einem hierfür vorgesehenen elektronischen Datenspeicher 113 von Fusionsfilter 105 für einen vorgegebenen Zeitraum gespeichert. Trägheitsnavigationssystems 101 stellt dabei das sog. Sensorbasissystem dar, während Odometrienavigationssystem 103 und Satellitennavigationssystem 104 die sog. Korrektursysteme darstellen, deren Messdaten bzw. Navigationsinformationen zur Korrektur der Werte des Sensorbasissystems herangezogen werden, sofern sie plausibilisiert wurden. Beispielsgemäß werden die Messdaten bzw. Navigationsinformationen des Sensorbasissystems, also die Messdaten bzw. Navigationsinformationen von Trägheitsnavigationssystems 101, für 25 Messepochen gespeichert. Bei Bedarf, d. h., wenn die gespeicherten Messdaten zu einem anderen Zeitpunkt erfasst wurden als die Messdaten bzw. Navigationsinformationen der Korrektursysteme, werden aus den gespeicherten Messdaten bzw. Navigationsinformationen die benötigten Messdaten bzw. Navigationsinformationen interpoliert. Die Messdaten bzw. Navigationsinformationen der Korrektursysteme, also von Satellitennavigationssystem 104 und von Odometrienavigationssystem 103, werden hingegen nicht gespeichert.
Somit ist sichergestellt, dass stets Messdaten bzw. Navigationsinformationen, die zumindest scheinbar zu einem identischen Zeitpunkt erfasst wurden, dem Vergleich unterworfen werden können.
Von Fusionsfilter 105 bereitgestellter Fusionsdatensatz 106 umfasst beispielsgemäß die mittels der plausibilisierten Messdaten bzw. Navigationsinformationen der Korrektursysteme bestimmten quantitativen Fehler des Sensorbasissystems, die mittels der Messdaten bzw. Navigationsinformationen des Sensorbasissystems.
Strapdown-Algorithmus-Einheit 102 korrigiert nun mittels Fusionsdatensatz 106 die Messdaten bzw. Navigationsinformationen des Sensorbasissystems.
Fusionsdatensatz 106 wird von Fusionsfilter 105 aus den Messdaten bzw. Navigationsinformationen von Odometrienavigationssystem 103, Satellitennavigationssystems 104 und Trägheitsnavigationssystem 101 berechnet.
Fusionsfilter 105 ist beispielsgemäß als Error-State-Space-Kalman Filter ausgebildet ist, also als Kalman-Filter, das insbesondere eine Linearisierung der Messdaten bzw. Navigationsinformationen ausführt und in welchem die quantitativen Fehlerwerte der Messdaten bzw. Navigationsinformationen berechnet bzw. geschätzt werden und welches sequentiell arbeitet und dabei die in dem jeweiligen Funktionsschritt der Sequenz verfügbaren Messdaten bzw. Werte.
Fusionsfilter 105 ist so ausgebildet, dass es stets asynchron die neuesten von Trägheitsnavigationssystem 101, Odometrienavigationssystem 103 und Satellitennavigationssystem 104 verfügbaren Messdaten bzw. Werte erfasst. Beispielsgemäß werden die Messdaten bzw. Werte dabei über Kraftfahrzeugmodelleinheit 107 und Ausrichtungsmodelleinheit 109 geführt.
Kraftfahrzeugmodelleinheit 107 ist so ausgebildet, dass sie aus den Messdaten bzw. Navigationsinformationen von Odometrienavigationssystem 103 zumindest die Geschwindigkeit entlang einer ersten Achse, die Geschwindigkeit entlang einer zweiten Achse sowie die Drehrate um eine dritte Achse berechnet und diese Fusionsfilter 105 bereitstellt.
Das System umfasst außerdem Reifenparameterschätzungseinheit 110, welche so ausgebildet ist, dass sie zumindest den Halbmesser, beispielgemäß den dynamischen Halbmesser, aller Räder berechnet und zusätzlich die Schräglaufsteifigkeit und die Schlupfsteifigkeit aller Räder berechnet und diese Kraftfahrzeugmodelleinheit 107 als zusätzliche Eingangsgrößen bereitstellt. Reifenparameterschätzungseinheit 110 ist weiterhin so ausgebildet, dass sie ein im Wesentlichen lineares Reifenmodell zur Berechnung der Reifengrößen verwendet.
Die beispielgemäßen Eingangsgrößen von Reifenparameterschätzungseinheit 110 sind dabei die Raddrehzahlen und den Lenkwinkel beschreibende Messdaten, zumindest teilweise die Ausgangswerte von Strapdown-Algorithmus-Einheit 102 sowie die von Fusionsfilter 105 bestimmten Varianzen.
Das System umfasst außerdem GPS-Fehlererkennungs-und-Plausibilisierungseinheit 111, welche so ausgebildet ist, dass sie beispielgemäß als Eingangsdaten die Messdaten bzw. Navigationsinformationen von Satellitennavigationssystem 104 sowie zumindest teilweise Messdaten bzw. Navigationsinformationen von Strapdown-Algorithmus-Einheit 102 erhält und in ihren Berechnungen berücksichtigt. GPS-Fehlererkennungs-und-Plausibilisierungseinheit 111 prüft die Messdaten bzw. Navigationsinformationen gegen ein an Satellitennavigationssystem 104 angepasstes stochastisches Modell. Sofern die Messdaten bzw. Navigationsinformationen im Rahmen einer dem Rauschen Rechnung tragenden Toleranz dem Modell entsprechen, werden sie plausibilisiert.
Dabei ist GPS-Fehlererkennungs-und-Plausibilisierungseinheit 111 zusätzlich mit Fusionsfilter 105 auf Datenebene verbunden und übermittelt die plausibilisierten Messdaten bzw. Navigationsinformationen an Fusionsfilter 105.
GPS-Fehlererkennungs-und-Plausibilisierungseinheit 111 ist beispielhaft so ausgebildet, dass sie ein Verfahren zum Auswählen eines Satelliten u. a. mittels der folgenden Verfahrensschritte durchführt:

– Messen von Positionsdaten des Kraftfahrzeugs gegenüber dem Satelliten basierend auf den Sensorsignalen von Satellitennavigationssystems 104,
– Bestimmen von zu den basierend auf den Sensorsignalen von Satellitennavigationssystems 104 bestimmten Positionsdaten redundanten Referenzpositionsdaten des Kraftfahrzeugs,
– Auswählen des Satelliten, wenn eine Gegenüberstellung der Positionsdaten und der Referenzpositionsdaten einer vorbestimmten Bedingung genügt,
– wobei zur Gegenüberstellung der Positionsdaten und der Referenzpositionsdaten eine Differenz zwischen den Positionsdaten und den Referenzpositionsdaten gebildet wird,
– wobei die vorbestimmte Bedingung eine maximal zulässige Abweichung der Positionsdaten von den Referenzpositionsdaten ist,
– wobei die maximal zulässige Abweichung von einer Standardabweichung abhängig ist, die basierend auf einer Summe aus einer Referenzvarianz für die Referenzpositionsdaten und einer Messvarianz für die Positionsdaten berechnet wird und
– wobei die maximal zulässige Abweichung einem Vielfachen der Standardabweichung derart entspricht, dass eine Wahrscheinlichkeit, dass die Positionsdaten in ein von der Standardabweichung abhängiges Streuintervall fallen, einen vorbestimmten Schwellwert unterschreitet.

Das System weist außerdem Stillstandserkennungseinheit 108 auf, welche so ausgebildet ist, dass sie einen Stillstand des Kraftfahrzeugs erkennen kann und im Falle eines erkannten Stillstands des Kraftfahrzeugs zumindest Fusionsfilter 5 Informationen aus einem Stillstandsmodell bereitstellt. Die Informationen aus einem Stillstandsmodell beschreiben dabei, dass die Drehraten um alle drei Achsen den Wert Null aufweisen und die Geschwindigkeiten entlang aller drei Achsen den Wert Null aufweisen. Stillstandserkennungseinheit 108 ist dabei beispielgemäß so ausgebildet, dass sie als Eingangsdaten die Sensorsignale der Raddrehzahlsensoren von Odometrienavigationssystem 103 sowie die Sensorsignale von Trägheitsnavigationssystem 101 nutzt.
Das System verwendet beispielgemäß eine erste Gruppe von Messdaten bzw. Navigationsinformationen, die sich auf ein Kraftfahrzeugkoordinatensystem, also fahrzeugfeste Koordinaten, beziehen und zusätzlich eine zweite Gruppe von Messdaten bzw. Navigationsinformationen, die sich auf ein topozentrisches Koordinatensystem, beziehen. Durch die erfindungsgemäße Bestimmung der Fehlerwerte der Geschwindigkeit in fahrzeugfesten Koordinaten wird es möglich, dass eine ausrichtungsunabhängige Anbringung von Korrekturen an in fahrzeugfesten Koordinaten gemessenen Geschwindigkeiten möglich wird und die Unsicherheiten der Messdaten bzw. Navigationsdaten weiterhin korrekt beschrieben werden. Es entsteht darüber hinaus keine Einschränkung, falls nur in topozentrischen Koordinaten gemessene Korrekturen verfügbar sind, da das Sensorbasissystem selbst in fahrzeugfesten Koordinaten erfasst und daher die Ausrichtungswinkel zwischen fahrzeugfesten Koordinaten und topozentrischen Koordinaten bestimmbar sind. Somit ist eine voneinander unabhängige, aber auch eine gleichzeitige Verwendbarkeit von fahrzeugfest gemessenen und in topozentrisch gemessenen Korrekturen in jedem Betriebszustand erreicht. Selbst wenn im Falle unbekannter Ausrichtungswinkel mit der Geschwindigkeit in topozentrischen Koordinaten gerechnet wird, wird durch die Rücktransformation in fahrzeugfeste Koordinaten dieser Fehler eliminiert und damit die korrekte Geschwindigkeit in fahrzeugfesten Koordinaten erhalten. Dabei wird die Unsicherheit der Ausrichtungswinkel und die daraus auch über die Geschwindigkeit anwachsende Unsicherheit der Position korrekt bestimmt und kann als Korrektur angebracht werden.
Der von Ausrichtungsmodelleinheit 109 bestimmte Ausrichtungswinkel zwischen dem Kraftfahrzeugkoordinatensystem und dem topozentrischen Koordinatensystem wird dabei bestimmt auf Basis folgender physikalischer Größen:

– der vektoriellen Geschwindigkeit bezüglich des topozentrischen Koordinatensystems,
– der vektoriellen Geschwindigkeit bezüglich des Kraftfahrzeugkoordinatensystems,
– des Lenkwinkels und
– der jeweiligen quantitativen Fehler der die genannten Größen beschreibenden Messdaten bzw. Werte.

Ausrichtungsmodelleinheit 109 greift dabei auf sämtliche der Ausgangsdaten von Strapdown-Algorithmus-Einheit 102 zurück.
Ausrichtungsmodelleinheit 109 ist beispielgemäß so ausgebildet, dass sie zusätzlich zu dem Ausrichtungswinkel noch eine Information über die Datenqualität des Ausrichtungswinkels in Form einer Varianz berechnet und Fusionsfilter 105 bereitstellt.
Fusionsfilter 105 verwendet den Ausrichtungswinkel und die Varianz des Ausrichtungswinkels bei seinen Berechnungen, welche er über Fusionsdatensatz 106 an Strapdown-Algorithmus-Einheit 102 weiterleitet.
Fusionsfilter 105 erfasst also die Messdaten bzw. Navigationsinformationen von Trägheitsnavigationssystem 101, dem Sensorbasissystem, sowie von Odometrienavigationssystem 103 und von Satellitennavigationssystem 104, den Korrektursystemen.
2 zeigt beispielhaft eine weitere mögliche Ausbildungsform eines erfindungsgemäßen Systems, welches ebenfalls zur Positionsbestimmung ausgebildet ist, in einem Kraftfahrzeug (nicht dargestellt). Das System umfasst beispielsgemäß Trägheitsnavigationssystem 201, Satellitennavigationssystem 204 und Odometrienavigationssystem 203 als unterschiedliche Sensorsysteme. Trägheitsnavigationssystem 201, Satellitennavigationssystem 204 und Odometrienavigationssystem 203 geben Messdaten, die direkt bzw. indirekt Navigationsdaten beschreiben, nämlich eine Position, eine Geschwindigkeit, eine Beschleunigung, eine Ausrichtung, eine Gierrate bzw. eine Gierbeschleunigung, an Fusionsfilter 205 aus. Die Ausgabe der Messdaten bzw. Navigationsinformationen erfolgt dabei über einen Fahrzeugdatenbus. Beispielsgemäß gibt Satellitennavigationssystem 204 seine Messdaten bzw. Navigationsinformationen in Rohdatenform an aus.
Als zentrales Element bei einer Positionsbestimmung des Kraftfahrzeugs wird Trägheitsnavigationssystem 201, bei dem es sich um eine sog. MEMS-IMU (Micro-Electro-Mechanical-System-Inertial Measurement Unit) handelt in Kombination mit Strapdown-Algorithmus-Modul 207 verwendet, da dieses als fehlerfrei angenommen wird, d. h., es wird angenommen, dass die Messdaten bzw. Navigationsinformationen von Trägheitsnavigationssystem 201 stets ihrem stochastischen Modell entsprechen, dass sie lediglich Rauscheinflüsse aufweisen und somit frei von äußeren bzw. zufälligen Fehlern bzw. Störungen sind. Das Rauschen sowie verbleibende, nicht modellierte Fehler von Trägheitsnavigationssystem 201, wie z. B. Nichtlinearität, werden dabei über den Messbereich als mittelwertfrei, stationär und normalverteilt (sog. Gaußsches Weißes Rauschen) angenommen.
Trägheitsnavigationssystem 201 umfasst drei zueinander jeweils orthogonal erfassende Drehratensensoren und drei zueinander jeweils orthogonal erfassende Beschleunigungssensoren. Satellitennavigationssystem 204 umfasst einen GPS-Empfänger, welcher über die Satellitensignallaufzeit zunächst Entfernungsmessungen zu den empfangbaren GPS-Satelliten vornimmt und außerdem aus der Änderung der Satellitensignallaufzeit sowie zusätzlich aus der Änderung der Anzahl der Wellenlängen der Satellitensignale eine vom Kraftfahrzeug zurückgelegte Wegstrecke bestimmt. Odometrienavigationssystem 203 umfasst jeweils einen Raddrehzahlsensor an jedem Rad des Kraftfahrzeugs sowie einen Lenwinkelsensor. Die Raddrehzahlsensoren bestimmen jeweils die Raddrehgschwindigkeit des ihnen zugeordneten Rads und der Lenkwinkelsensor bestimmt den eingeschlagenen Lenkwinkel.
Trägheitsnavigationssystem 201 gibt seine Messdaten bzw. Navigationsinformationen an Vorverarbeitungseinheit 206 von Trägheitsnavigationssystem 201 aus. Vorverarbeitungseinheit 206 korrigiert nun die Messdaten bzw. Navigationsinformationen mittels Korrekturwerten, die Vorverarbeitungseinheit 206 von Fusionsfilter 205 erhält. Die solcherart korrigierten Ausgabedaten bzw. die darin beschriebenen Navigationsinformationen werden weitergeführt an Strapdown-Algorithmus-Einheit 207.
Strapdown-Algorithmus-Modul 207 nimmt anhand der korrigierten Messdaten bzw. Navigationsinformationen von Vorverarbeitungseinheit 206 nun eine Positionsbestimmung vor. Diese Positionsbestimmung ist dabei eine sog. Koppelnavigation auf Basis von Trägheitsnavigationssystem 201. Dazu werden die von Vorverarbeitungseinheit 206 ausgegebenen korrigierten Messdaten bzw. Navigationsinformationen fortlaufend über die Zeit aufintegriert bzw. aufaddiert. Strapdown-Algorithmus-Modul 207 kompensiert weiterhin eine auf Trägheitsnavigationssystem 201 wirkende Corioliskraft, welche sich auf die Messdaten bzw. Navigationsinformationen von Trägheitsnavigationssystem 201 auswirken kann. Zur Positionsbestimmung führt Strapdown-Algorithmus-Modul 207 eine zweifache Integration der von Trägheitsnavigationssystem 201 erfassten Messdaten bzw. Navigationsinformationen, welche Beschleunigungen beschreiben, über die Zeit durch. Dies ermöglicht eine Fortschreibung einer zuvor bekannten Position sowie eine Fortschreibung einer zuvor bekannten Ausrichtung des Kraftfahrzeugs. Zur Bestimmung einer Geschwindigkeit bzw. einer Drehrate des Kraftfahrzeugs führt Strapdown-Algorithmus-Modul 207 eine einfache Integration der von Trägheitsnavigationssystem 201 erfassten Messdaten bzw. Navigationsinformationen über die Zeit durch. Weiterhin korrigiert Strapdown-Algorithmus-Modul 207 auch die bestimmte Position mittels entsprechender Korrekturwerte von Fusionsfilter 205. Fusionsfilter 205 führt in diesem Beispiel die Korrektur also nur mittelbar über Strapdown-Algorithmus-Modul 207 aus. Die von Strapdown-Algorithmus-Modul 207 bestimmten und korrigierten Messdaten bzw. Navigationsinformationen, also die Position, die Geschwindigkeit, die Beschleunigung, die Ausrichtung, die Drehrate und die Drehbeschleunigung des Kraftfahrzeugs werden nun an Ausgabemodul 212 und an Fusionsfilter 205 geführt.
Der von Strapdown-Algorithmus-Modul 207 ausgeführte sog. Strapdown-Algorithmus ist dabei rechnerisch nur wenig komplex und lässt sich daher als echtzeitfähiges Sensorbasissystem realisieren. Er stellt einen Verfahrensablauf zur Integration der Messdaten bzw. Navigationsinformationen von Trägheitsnavigationssystem 201 zu Geschwindigkeit, Ausrichtung und Position dar und beinhaltet keine Filterung, so dass sich eine annähernd konstante Latenzzeit und Gruppenlaufzeit ergibt.
Der Begriff Sensorbasissystem beschreibt dabei dasjenige Sensorsystem, dessen Messdaten bzw. Navigationsinformationen mittels der Messdaten bzw. Navigationsinformationen der anderen Sensorsysteme, der sog. Korrektursysteme, korrigiert werden. Beispielsgemäß handelt es sich bei den Korrektursystemen um Odometrienavigationssystem 203 und um Satellitennavigationssystem 204.
Trägheitsnavigationssystem 201, Vorverarbeitungseinheit 206 von Trägheitsnavigationssystem 201 und Strapdown-Algorithmus-Modul 207 bilden beispielsgemäß zusammen das sog. Sensorbasissystem, zu welchem zusätzlich anteilig auch Fusionsfilter 205 gezählt wird.
Ausgabemodul 212 gibt die von Strapdown-Algorithmus-Modul 207 bestimmten und korrigierten Messdaten bzw. Navigationsinformationen an beliebige weitere Systeme des Kraftfahrzeugs weiter.
Die von Satellitennavigationssystem 204 erfassten Messdaten werden beispielsgemäß in Form von Sensorsignalen über eine sog. UART-Datenverbindung zunächst an Vorverarbeitungseinheit 208 von Satellitennavigationssystem 204 weitergeführt. Vorverarbeitungseinheit 208 bestimmt nun aus den von Satellitennavigationssystem 204 ausgegebenen Messdaten, welche GPS-Rohdaten darstellen und auch eine Beschreibung der Umlaufbahn des jeweils die GPS-Signale sendenden GPS-Satelliten umfassen, eine Position und eine Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs im GPS-Koordinatensystem. Außerdem bestimmt Satellitennavigationssystem 204 eine relative Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zu den GPS-Satelliten, von denen GPS-Signale empfangen werden. Weiterhin korrigiert Vorverarbeitungseinheit 208 einen in den Messdaten enthaltenen Zeitfehler einer Empfängeruhr von Satellitennavigationssystem 204, welcher durch eine Drift der Empfängeruhr entsteht, sowie mittels eines Korrekturmodells die durch atmosphärische Einwirkungen auf die von den GPS-Satelliten gesendeten GPS-Signale verursachten Veränderungen in der Signallaufzeit und dem Signalweg. Die Korrektur des Zeitfehlers sowie der atmosphärischen Einwirkungen erfolgen mittels von Fusionsfilter 205 erhalten Korrekturwerten.
Satellitennavigationssystem 204 ist weiterhin Plausibilisierungsmodul 209 zugeordnet, welches die von Vorverarbeitungseinheit 208 ausgegebenen Messdaten bzw. Navigationsinformationen, also die Position und die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, plausibilisiert. Die von Plausibilisierungsmodul 209 plausibilisierten Messdaten bzw. Navigationsinformationen werden dann an Fusionsfilter 205 ausgegeben.
Das System umfasst weiterhin Vorverarbeitungseinheit 210 von Odometrienavigationssystem 203, welche die von Odometrienavigationssystem 203 erfassten Messdaten bzw. Navigationsinformationen erhält. Die erfassten Messdaten bzw. Navigationsinformationen sind in diesem Fall die Messdaten bzw. Navigationsinformationen der einzelnen Raddrehzahlsensoren sowie die Messdaten bzw. Navigationsinformationen des Lenkwinkelsensors. Vorverarbeitungseinheit 210 bestimmt nun aus den von Odometrienavigationssystem 203 ausgegebenen Messdaten bzw. Navigationsinformationen gemäß einem sog. Koppelnavigationsverfahren die Position und die Ausrichtung des Kraftfahrzeugs im Kraftfahrzeugkoordinatensystem. Weiterhin werden die Geschwindigkeit, die Beschleunigung, die Drehrate und die Drehbeschleunigung des Kraftfahrzeugs bestimmt, ebenfalls im Kraftfahrzeugkoordinatensystem. Außerdem korrigiert Vorverarbeitungseinheit 210 die von Odometrienavigationssystem 203 erhaltenen Messdaten bzw. Navigationsinformationen mittels von Fusionsfilter 205 erhaltenen Korrekturwerten.
Odometrienavigationssystem 203 ist weiterhin Plausibilisierungsmodul 211 zugeordnet, welches die von Vorverarbeitungseinheit 210 ausgegebenen Messdaten bzw. Navigationsinformationen, also die Position, die Ausrichtung, die Geschwindigkeit, die Beschleunigung, die Drehrate und die Drehbeschleunigung des Kraftfahrzeugs, plausibilisiert. Da die Fehlerwerte der Messdaten bzw. Navigationsinformationen von Odometrienavigationssystem 203 häufig zufällige, umweltbedingte Störungen sind, die nicht Weißem Rauschen entsprechen, z. B. bei vergleichsweise großem Radschlupf, werden die mittels Trägheitsnavigationssystem 201 und mittels Satellitennavigationssystem 204 bestimmten Messdaten bzw. Navigationsinformationen genutzt, um die Messdaten bzw. Navigationsinformationen von Odometrienavigationssystem 203 zu plausibilisieren. Zunächst werden auch hier aber die Messdaten bzw. Navigationsinformationen gegen ein ihnen zugeordnetes, sensorindividuelles Modell abgeglichen, welches Messunsicherheiten wie Rauscheinflüsse berücksichtigt. Sofern die Messdaten bzw. Navigationsinformationen dem Modell innerhalb der gegebenen Grenzwerte bzw. Toleranzbereiche entsprechen, erfolgt hier eine Plausibilisierung und die solcherart plausibilisierten Messdaten bzw. Navigationsinformationen werden weiterverarbeitet. Die plausibilisierten Messdaten bzw. Navigationsinformationen werden dann an Fusionsfilter 205 weitergeführt. Sofern eine Plausibilisierung dieser Messdaten bzw. Navigationsinformationen nicht erfolgen kann, werden die entsprechenden Messdaten bzw. Navigationsinformationen verworfen und nicht weiter verarbeitet.
Fusionsfilter 205 ist beispielsgemäß als Error-State-Space-Kalman-Filter ausgebildet. Die Hauptaufgabe von Fusionsfilter 205 ist es beispielsgemäß, Messdaten bzw. Navigationsinformationen des Sensorbasissystems, also von Trägheitsnavigationssystem 201, mittels aus Messdaten bzw. Navigationsinformationen von Odometrienavigationssystem 203 und Satellitennavigationssystem 204, welche die Korrektursysteme darstellen, zu korrigieren, bzw. entsprechende Korrekturwerte an Strapdown-Algorithmus-Modul 207 auszugeben. Da Trägheitsnavigationssystem 201 beispielsgemäß als frei von zufälligen Fehlern und äußeren Störungen angenommen wird, unterliegen die Messdaten bzw. Navigationsinformationen von Trägheitsnavigationssystem 201 ausschließlich Weißem Rauschen. Aufgrund der unterschiedlichen Signalausgabeverzüge von Trägheitsnavigationssystem 201, Odometrienavigationssystem 203 und Satellitennavigationssystem 204 werden die Messdaten bzw. Navigationsinformationen von Trägheitsnavigationssystem 201 über einen Zeitraum von 25 Messepochen in einem nicht dargestellten elektronischen Datenspeicher gespeichert. Somit ist sichergestellt, dass sowohl für die Messdaten bzw. Navigationsinformationen von Odometrienavigationssystem 203 als auch von Satellitennavigationssystem 204 stets Messdaten bzw. Navigationsinformationen von Trägheitsnavigationssystem 201 zum Vergleichen vorliegen, die beipielsgemäß zu einem identischen Zeitpunkt erfasst wurden.
Da es sich bei Fusionsfilter 205 um einen sog. Error-State-Space-Kalman-Filter handelt, werden ausschließlich die quantitativen Fehlerwerte der Messdaten bzw. Navigationsinformationen bestimmt und entsprechende Korrekturen ausgeführt. Dies vereinfacht und beschleunigt die von Fusionsfilter 205 vorgenommene Fusion der Messdaten bzw. Navigationsinformationen von Trägheitsnavigationssystem 201, Odometrienavigationssystem 203 und Satellitennavigationssystem 204 zu einem gemeinsamen Fusionsdatensatz. Somit wird eine echtzeitfähige Positionsbestimmung und Korrektur der Positionsbestimmung ermöglicht.
Das in 2 dargestellte System stellt einen sog. virtuellen Sensor dar, wobei Trägheitsnavigationssystem 201, Odometrienavigationssystem 203 und Satellitennavigationssystem 204 jedoch nicht Bestandteile des virtuellen Sensors sind. Ein virtueller Sensor ist ein System, welches unabhängig von der Art der eingebundenen Sensorsysteme – hier also Trägheitsnavigationssystem 201, Odometrienavigationssystem 203 und Satellitennavigationssystem 204 – stets die gleichen Ausgangsdaten bzw. Ausgaben erzeugt. Anhand der Ausgangsdaten bzw. Ausgaben ist nicht ersichtlich, welche Sensorsysteme in das System eingebunden sind.
Auch das in 2 beispielhaft dargestellte System verwendet eine erste Gruppe von Messdaten bzw. Navigationsinformationen, die sich auf ein Kraftfahrzeugkoordinatensystem, also fahrzeugfeste Koordinaten, beziehen und zusätzlich eine zweite Gruppe von Messdaten bzw. Navigationsinformationen, die sich auf ein topozentrisches Koordinatensystem, also topozentrische Koordinaten, beziehen. Bei den von Messdaten bzw. Navigationsinformationen, die sich auf das Kraftfahrzeugkoordinatensystem beziehen, handelt es sich um Messdaten bzw. Navigationsinformationen von Trägheitsnavigationssystem 201 und bei den von Messdaten bzw. Navigationsinformationen, die sich auf das topozentrische Koordinatensystem, beziehen, handelt es sich um Messdaten bzw. Navigationsinformationen von Satellitennavigationssystem 204. Durch die erfindungsgemäße Bestimmung der Fehlerwerte der Geschwindigkeit in fahrzeugfesten Koordinaten wird es möglich, dass eine ausrichtungsunabhängige Anbringung von Korrekturen an in fahrzeugfesten Koordinaten gemessenen Geschwindigkeiten möglich wird und die Unsicherheiten der Messdaten bzw. Navigationsdaten von Trägheitsnavigationssystem 201 weiterhin korrekt beschrieben werden. Es entsteht darüber hinaus keine Einschränkung, falls nur in topozentrischen Koordinaten gemessene Korrekturen verfügbar sind, da das Sensorbasissystem selbst in fahrzeugfesten Koordinaten erfasst und daher die Ausrichtungswinkel zwischen fahrzeugfesten Koordinaten und topozentrischen Koordinaten bestimmbar sind. Somit ist eine voneinander unabhängige, aber auch eine gleichzeitige Verwendbarkeit von fahrzeugfest gemessenen und in topozentrisch gemessenen Korrekturen in jedem Betriebszustand erreicht. Selbst wenn im Falle unbekannter Ausrichtungswinkel mit der Geschwindigkeit in topozentrischen Koordinaten gerechnet wird, wird durch die Rücktransformation in fahrzeugfeste Koordinaten dieser Fehler eliminiert und damit die korrekte Geschwindigkeit in fahrzeugfesten Koordinaten erhalten. Dabei wird die Unsicherheit der Ausrichtungswinkel und die daraus auch über die Geschwindigkeit anwachsende Unsicherheit der Position korrekt bestimmt und kann als Korrektur angebracht werden.
Gemäß einem weiteren, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel bestimmt das Fusionsfilter die Zustände bzw. physikalischen Größen Ausrichtungsfehler, Geschwindigkeitsfehler, Positionsfehler, Achsenabschnittsfehler, Gyroskope, Achsenabschnittsfehler, Accelerometer, Skalenfaktorfehler Gyroskope, Skalenfaktorfehler Accelerometer, GPS-Empfängeruhrfehler und GPS-Empfängeruhrfehlerdrift. Der Achsenabschnittsfehler ist dabei auch als sog. Offsetfehler bekannt. Der Begriff Accelerometer bezeichnet Beschleunigungssensoren bzw. Trägheitssensoren. Die folgende Tabelle zeigt beispielhaft einen Überblick über vom Fusionsfilter bestimmte Fehlerwerte, deren üblicherweise verwendete Symbolik, die üblicherweise verwendete Messeinheit sowie das üblicherweise verwendete Koordinatensystem:
Daraus ergibt sich beispielhaft der resultierende Zustandsvektor:
Definitionen:

C n / b:

wahre Ausrichtungsmatrix (Richtungskosinusmatrix) zwischen Navigations- und fahrzeugfesten Koordinaten

C ^ n / n:

Lagefehler zwischen wahrer und geschätzter Richtungskosinusmatrix

C ^ n / b:

geschätzter Richtungskosinusmatrix zwischen Navigations- und fahrzeugfesten Koordinaten

Beispielhaft gilt: C ^ n / b = C ^ n / n·C n / b
Die Kreuzproduktbildende Matrix [p → x] eines 3×1 Vektors p → ist definiert als:
mit der Eigenschaft: [p → x]·q → = p → × q →
Somit kann beispielhaft das folgende Systemmodell erstellt werden, bei dem die an sich bekannte Grundgleichungen durch Multiplikation mit der Richtungskosinusmatrix C ^ n / b bzw. ihrer Transponierten in das fahrzeugfeste Koordinatensystem transformiert werden: Definition/Substitution:
Ausrichtungsfehler:
Geschwindigkeitsfehler:
Positionsfehler:
Systemmodell:

Annahme: Unabhängigkeit der GPS-Uhrenfehler-States von den anderen Fehlern.
Partielle Ableitung: Ausrichtungsfehlerrate nach Drehraten:
Partielle Ableitung: Ausrichtungsfehlerrate nach Body-Geschwindigkeit:
Partielle Ableitung: Ausrichtungsfehlerrate nach Position:
Partielle Ableitung: Ausrichtungsfehlerrate nach Achsenabschnittsfehler der Gyroskope:
Partielle Ableitung: Ausrichtungsfehlerrate nach Achsenabschnittsfehler der Beschleunigungsmesser:
Partielle Ableitung: Ausrichtungsfehlerrate nach Skalenfaktorfehler der Gyroskope:
Partielle Ableitung: Ausrichtungsfehlerrate nach Skalenfaktorfehler der Beschleunigungsmesser:
Partielle Ableitung: Geschwindigkeitsfehlerrate nach Drehraten:
Partielle Ableitung: Geschwindigkeitsfehlerrate nach Body-Geschwindigkeit:
Partielle Ableitung: Geschwindigkeitsfehlerrate nach Position:
Partielle Ableitung: Geschwindigkeitsfehlerrate nach Achsenabschnittsfehler der Gyroskope:
Partielle Ableitung: Geschwindigkeitsfehlerrate nach Achsenabschnittsfehler der Beschleunigungsmesser:
Partielle Ableitung: Geschwindigkeitsfehlerrate nach Skalenfaktorfehler der Gyroskope:
Partielle Ableitung: Geschwindigkeitsfehlerrate nach Skalenfaktorfehler der Beschleunigungsmesser:
Partielle Ableitung: Positionsfehlerrate nach Drehraten:
Partielle Ableitung: Positionsfehlerrate nach Body-Geschwindigkeit:
Partielle Ableitung: Positionsfehlerrate nach Position:
Partielle Ableitung: Positionsfehlerrate nach Achsenabschnittsfehler der Gyroskope:
Partielle Ableitung: Positionsfehlerrate nach Achsenabschnittsfehler der Beschleunigungsmesser:
Partielle Ableitung: Positionsfehlerrate nach Skalenfaktorfehler der Beschleunigungsmesser:
Partielle Ableitung: Positionsfehlerrate nach Skalenfaktorfehler der Gyroskope:
Modell des GPS-Empfängeruhrfehlers und dessen Drift:
Partielle Ableitung: Reifenhalbmesser:
Resultierendes Systemmodell:

Weiterhin wird im Folgenden beispielhaft ein Modell zum Navigieren mittels des Bestimmens des GPS-Codes beschrieben.
Der große Vorteil der Codemessung ist die schnelle und unkomplizierte Berechnung der Position, weshalb sie besonders in der Navigation eingesetzt wird. Die Entfernung wird mit Hilfe des „Newton'schen Gesetzes der Kinematik” berechnet: Weg = Geschwindigkeit × Zeit. Die Geschwindigkeit, mit der sich das Funksignal ausbreitet, ist die Lichtgeschwindigkeit, also ca. 290.00 Kilometer in der Sekunde. Damit der Empfänger die Zeit der Signalreise bestimmen kann, muss er wissen, wann das Funksignal den Satelliten verlassen hat. Dem Signal sind dazu zwei Codes aufmoduliert, der C/A-Code und der P-Code. Der Satellit sendet das C/A-Signal mit Hilfe der hochgenauen Atomuhren. Der Empfänger besitzt ebenfalls eine Uhr, mit der er einen eigenen C/A-Code erzeugen kann. Der Empfänger verschiebt jetzt beide Codes (empfangenen und selbst produzierten Code), bis sie deckungsgleich sind. Zusätzlich müssen sie miteinander in Wechselbeziehung gebracht werden. Der C/A-Code ist ein pseudo-zufälliger digitaler Code. In Wirklichkeit wird er aber pro Sekunde etwa tausendmal wiederholt. Auf diese Art und Weise kann der Empfänger die Dauer der Signalreise bestimmen.
Messgleichung für GPS Code:

δ_PSR = z_PSR – z ^_PSR
hierbei ist z_PSR die vom GPS gemessene Pseudorange und z ^_PSR die rechnerische Pseudorange aus dem Strapdown Algorithmus:
z_PSR = ρ_PSR

Die sog. Pseudoranges beschreiben dabei Entfernungen, die zur Ortsbestimmung herangezogen werden. Sie weichen von den wahren Distanzen um einen konstanten, aber vorerst unbekannten Betrag ab. Zunächst werden daher die Laufzeit der Funksignale von den verwendeten Satelliten zum Empfänger des Beobachters gemessen. Daraus ergeben sich die momentanen Entfernungen zu den Satelliten, die jedoch noch mit Fehlern der Uhren (Satellit, Empfänger) und anderen Einflüssen behaftet sind. Sind jedoch die Satellitenuhren untereinander genau synchronisiert, so sind alle gemessenen Laufzeiten praktisch nur mehr vom Synchronisationsfehler der Empfängeruhr betroffen – d. h. alle um nahezu denselben Betrag verfälscht. Diese um eine Konstante zu langen oder zu kurzen Distanzen werden Pseudostrecken (Pseudo Ranges) genannt.
mit

Φ → Sat / n:: Position des Satelliten in Navigationskoordinaten
S → Ant / n:: Hebelarm von IMU (Koordinatenursprung Nav-Koordinaten) zur GPS-Antenne (Phasenzentrum)
Δτ:: Empfängeruhrfehler, bereits über die Lichtgeschwindigkeit zu einer Strecke umgerechnet

Weiterhin ist der Einheitsvektor in Navigationskoordinaten, der von der Antenne in Richtung des jeweiligen Satelliten zeigt, definiert als:
Messmodell Ausrichtungsfehler für GPS:
Messmodell Geschwindigkeitsfehler für GPS Codemessung:
Messmodell Positionsfehler für GPS Codemessung:
Messmodell Offset Gyroskope für GPS Codemessung:
Messmodell Offset Beschleunigungsmesser für GPS Codemessung:
Messmodell Skalenfaktorfehler Gyroskope für GPS Codemessung:
Messmodell Skalenfaktorfehler Beschleunigungsmesser für GPS Codemessung:
Messmodell Empfängeruhrfehler und -drift für GPS Codemessung:
Messmodell Reifenhalbmesser für GPS Codemessung:
Resultierende Beobachtungsmatrix für GPS Codemessungen:

H_PSR = [h_θ 0 h_Φ 0 0 0 0 h_Δτ 0]

Weiterhin wird im Folgenden beispielhaft ein Modell zum Navigieren mittels des Bestimmens von differenzierten GPS-Trägerphasen beschrieben.
Die Trägerphasenmessung ist dabei eine rein geodätische Methode, mit der eine sehr hohe Auflösegenauigkeit im Millimeterbereich erreicht werden kann. Diese Messung setzt einen hochwertigen Empfänger voraus, der zumindest die Trägerphase L1 und ggf. auch die Trägerphase L2 messen kann. Im Vergleich zur Codemessung ist die Trägerphasenmessung wesentlich komplexer und zeitintensiver. Bei dieser Beobachtung werden nicht die Codes, sondern die Trägerwellen miteinander verglichen. Durch Bestimmung der Phasenmehrdeutigkeit kann die Anzahl der ganzen Wellen zwischen Satelliten und Empfänger bestimmt werden. Die Wellenlänge des L1-Signals beträgt 19,05 cm und des L2-Signals beträgt 24,45. Da aber das Signal nicht mit einer ganzen Wellenlänge am Empfänger ankommt, muss noch die Länge dieses Phasenreststückes bestimmt werden. Geodätische Empfänger können dies bis auf den Millimeter genau.
Messgleichung für GPS Trägerphase:

δ_DPH = z_DPH – z ^_DPH
hierbei ist z_DPH die vom GPS gemessene Differenzgeschwindigkeit zum Satelliten und z ^_DPH die rechnerische Differenzgeschwindigkeit aus dem Strapdown Algorithmus:
z_DPH = ρ ._DPH
z ^_DPH = E → AS / n·(ν → Sat / n – C ^ n / b·(ν →_b + ω → Corr / b × S → Ant / b)) + Δτ .
mit
ν → Sat / n: Geschwindigkeit des Satelliten in Navigationskoordinaten
Δτ .: Empfängeruhrfehlerdrift, bereits über die Lichtgeschwindigkeit zu einer Geschwindigkeit umgerechnet

Messmodell Ausrichtungsfehler für GPS Trägerphasenmessung:
Messmodell Geschwindigkeitsfehler für GPS Trägerphasenmessung:
Messmodell Positionsfehler für GPS Trägerphasenmessung:
Messmodell Achsenabschnittsfehler der Gyroskope für GPS Trägerphasenmessung:
Messmodell Achsenabschnittsfehler der Beschleunigungsmesser für GPS Trägerphasenmessung:
Messmodell Skalenfaktorfehler der Gyroskope für GPS Trägerphasenmessung:
Messmodell Skalenfaktorfehler der Beschleunigungsmesser für GPS Trägerphasenmessung:
Messmodell Empfängeruhrfehler und -drift für GPS Trägerphasenmessung:
Messmodell Reifenhalbmesser für GPS Codemessung:
Resultierende Beobachtungsmatrix für GPS Trägerphasenmessungen:
Weiterhin wird im Folgenden beispielhaft ein Modell zum Navigieren mittels Odometrie beschrieben. Messgleichung für Odometrie:
hierbei ist ν → Whl / b,Odo die von der Odometrie gemessene Bewegungsgeschwindigkeit des Radaufstandspunktes in fahrzeugfesten Koordinaten und ν → Whl / b die rechnerische Bewegungsgeschwindigkeit aus dem Strapdown Algorithmus:
Zur Bildung der partiellen Differentiale der Messgleichungen zur Korrektur von sowohl der Größen des Strapdown Algorithmus, wie auch der Reifenhalbmesser, werden die beihnaltenden Größen ν → Whl / b und ν → Whl / b,Odo beide im Prädiktionsvektor
vereint, und der Messvektor
zu Null gesetzt:
Damit ergeben sich alle partiellen Differentiale aus
, Einsetzen in
ergibt: δ →_Odo = ν → Whl / b,Odo – ν → Whl / b mit

ω Whl / w:: gemessene Winkelgeschwindigkeit des Rades
c b / w:: Drehmatrix um den Winkel zwischen Body-Koordinaten und Radkoordinaten
S → Whl / b:: Hebelarm zwischen IMU (Koordinatenursprung) und Radaufstandspunkt
r_dyn:: dynamischer Reifenhalbmesser

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102012216215 A1 [0004]
DE 102010063984 A1 [0005]
DE 102012216211 A1 [0006, 0006]

Claims

Verfahren zur Korrektur von Messdaten und/oder Navigationsdaten eines Sensorbasissystems, wobei das Sensorbasissystem und mindestens ein weiteres Sensorsystem Messdaten erfassen, wobei die Messdaten direkt und/oder indirekt Navigationsdaten beschreiben, wobei indirekt beschriebene Navigationsdaten aus den Messdaten und/oder aus bekannten physikalischen und/oder mathematischen Zusammenhängen berechnet werden, wobei die Navigationsdaten mindestens eine Geschwindigkeit umfassen, wobei mittels der Messdaten und/oder der Navigationsdaten des mindestens einen weiteren Sensorsystems eine Bestimmung von Fehlerwerten der Messdaten und/oder der Navigationsdaten des Sensorbasissystems erfolgt, wobei die Fehlerwerte mittels einer Anbringung von Korrekturen korrigiert werden, wobei das Sensorbasissystem in fahrzeugfesten oder in topozentrischen Koordinaten erfasst und wobei das mindestens eine weitere Sensorsystem ebenfalls in fahrzeugfesten oder in topozentrischen Koordinaten erfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung der Fehlerwerte zumindest der Geschwindigkeit in fahrzeugfesten Koordinaten erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anbringung der Korrekturen der Fehlerwerte zumindest der Geschwindigkeit in fahrzeugfesten Koordinaten erfolgt.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die topozentrischen Koordinaten lokale topozentrische Koordinaten sind, die entlang der geographischen Himmelsrichtungen ausgerichtet sind.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorbasissystem (101, 201) ein Trägheitsnavigationssystem (101, 201) ist.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine weitere Sensorsystem ein die Geschwindigkeit in fahrzeugfesten Koordinaten erfassendes Odometrienavigationssystems (103, 203) ist.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites weiteres Sensorsystem ein die Geschwindigkeit in topozentrischen Koordinaten ausgebendes globales Satellitennavigationssystem (104, 204) ist.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationsdaten weiterhin mindestens eine Position und eine Ausrichtung umfassen.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Navigationsdaten des Sensorbasissystems und des mindestens einen weiteren Sensorsystems zu einem Fusionsdatensatz fusioniert werden.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlerwerte mittels eines Error-State-Space-Filters, insbesondere mittels eines Error-State-Space-Kalman-Filters (105, 205), bestimmt werden.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturen fortlaufend aufaddiert werden.
System zur Korrektur von Messdaten und/oder Navigationsdaten eines Sensorbasissystems, umfassend ein Sensorbasissystem, mindestens ein weiteres Sensorsystem und ein Fusionsfilter, wobei das Sensorbasissystems und das mindestens eine weitere Sensorsystem dazu ausgebildet sind, Messdaten zu erfassen, wobei die Messdaten direkt und/oder indirekt Navigationsdaten beschreiben, wobei das Fusionsfilter dazu ausgebildet ist, indirekt beschriebene Navigationsdaten aus den Messdaten und/oder aus bekannten physikalischen und/oder mathematischen Zusammenhängen zu berechnen, wobei die Navigationsdaten mindestens eine Geschwindigkeit umfassen, wobei das Fusionsfilter dazu ausgebildet ist, mittels der Messdaten und/oder der Navigationsdaten des mindestens einen weiteren Sensorsystems eine Bestimmung von Fehlerwerten der Messdaten und/oder der Navigationsdaten des Sensorbasissystems vorzunehmen, wobei das Fusionsfilter dazu ausgebildet ist, die Fehlerwerte mittels einer Anbringung von Korrekturen zu korrigieren, wobei das Sensorbasissystem dazu ausgebildet ist, in fahrzeugfesten oder in topozentrischen Koordinaten zu erfassen und wobei das mindestens eine weitere Sensorsystem dazu ausgebildet ist, ebenfalls in fahrzeugfesten oder in topozentrischen Koordinaten zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass das Fusionsfilter dazu ausgebildet ist, die Bestimmung der Fehlerwerte zumindest der Geschwindigkeit in fahrzeugfesten Koordinaten vorzunehmen.
System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das System dazu ausgebildet ist, ein Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10 auszuführen.
Verwendung des Systems nach mindestens einem der Ansprüche 11 und 12 in einem Kraftfahrzeug.