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Störrobuste GNSS-Positionierung

Dreher, Achim and Hornbostel, Achim and Caizzone, Stefano and Iliopoulos, Andreas and Sgammini, Matteo and Kurz, Lothar and Meurer, Michael and Zorn, Sören and Brachvogel, Marius (2017) Störrobuste GNSS-Positionierung. DGON Konvent 2017, 04.-05. Mai 2017, Berlin.

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Abstract

Für das hochautomatisierte Fahren mit selbstfahrenden, autonomen Fahrzeugen ist eine genaue, verlässliche und störungsfreie Navigation von entscheidender Bedeutung. Im Fall der Satellitennavi-gation sind die äußerst schwachen GNSS-Signale dem Einfluss von unbeabsichtigten aber auch geziel-ten Störungen ausgesetzt. Sogenannte „Personal Privacy Devices“ (PPDs), die in den Zigarettenan-zünder von Kraftfahrzeugen gesteckt werden können, versuchen durch Abstrahlen von Schmal- oder Breitbandsignalen das Navigationsfrequenzband zu stören, so dass in einem gewissen Umkreis keine Ortung mehr möglich ist. Damit soll beispielsweise verhindert werden, dass der Aufenthaltsort des Fahrzeugs festgestellt und übermittelt wird. Durch das gezielte Abstrahlen von GNSS-Signalen über Pseudolites kann die Positionsangabe verfälscht und das Fahrzeug in krimineller Absicht in eine un-gewünschte Richtung gelenkt werden (Spoofing). Gegenmaßnahmen bestehen im Einsatz von robusten Empfängern, die mit Hilfe von elektronisch steuerbaren Antennen die Satellitensignale verstärken und störende Einflüsse ausblenden können. Das grundlegende Konzept sind Antennenarrays mit digitaler Strahlformung und geeigneter Signal-prozessierung, die es ermöglichen, die Einfallsrichtung der Störungen zu detektieren und im Raum-, Frequenz-, und Zeitbereich zu unterdrücken. Zusätzliche Algorithmen zur Lageschätzung der Antenne wurden implementiert, um Spoofing und andere Täuschsignale zu identifizieren und auszublenden oder bei der Berechnung der Positionslösung unberücksichtigt zu lassen. Die Richtung des Täuschsig-nals kann dabei durch den Vergleich der geschätzten Einfallsrichtungen der Satellitensignale mit den Ephemeridendaten, die von den Satelliten ausgestrahlt werden, bestimmt werden. Die bisher aufgebauten Empfänger wurden in mehreren Messkampagnen im GATE in Berchtesgaden und im ATC Aldenhoven in verschiedenen Störungszenarien getestet und konnten ihre herausragen-den Eigenschaften im Vergleich zu kommerziellen Navigationsgeräten überzeugend demonstrieren. Zukünftige Arbeiten konzentrieren sich auf die weitere Miniaturisierung von Antennenarray und Frontend und deren formschlüssige Integration in die tragende Plattfo

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/111465/
Document Type:Conference or Workshop Item (Speech)
Title:Störrobuste GNSS-Positionierung
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Dreher, AchimAchim.Dreher (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4443-8456
Hornbostel, AchimAchim.Hornbostel (at) dlr.deUNSPECIFIED
Caizzone, StefanoStefano.Caizzone (at) dlr.deUNSPECIFIED
Iliopoulos, AndreasAndreas.Iliopoulos (at) dlr.deUNSPECIFIED
Sgammini, Matteomatteo.sgammini (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-4809-1741
Kurz, LotharLothar.Kurz (at) dlr.deUNSPECIFIED
Meurer, MichaelMichael.Meurer (at) dlr.deUNSPECIFIED
Zorn, SörenRWTH AachenUNSPECIFIED
Brachvogel, MariusRWTH AachenUNSPECIFIED
Date:May 2017
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Status:Published
Keywords:Navigation, Antenne, Empfänger, Strahlformung, Signalprozessierung, Spoofing, Mehrwegeausbreitung, Störer
Event Title:DGON Konvent 2017
Event Location:Berlin
Event Type:national Conference
Event Dates:04.-05. Mai 2017
Organizer:Deutsche Gesellschaft für Ortung und Navigation e. V. (DGON)
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Space
HGF - Program Themes:Communication and Navigation
DLR - Research area:Raumfahrt
DLR - Program:R KN - Kommunikation und Navigation
DLR - Research theme (Project):R - Project Navigation 4.0
Location: Oberpfaffenhofen
Institutes and Institutions:Institute of Communication and Navigation > Navigation
Deposited By: Dreher, Dr.-Ing. Achim
Deposited On:02 Jun 2017 16:55
Last Modified:02 Jun 2017 16:55

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