Beiträge zur Ultra-Wideband-Ortung

Systeme zur Ortung von Personen und Objekten innerhalb von Gebäuden gewinnen in zunehmendem Maße an Interesse. Der Einsatz von Ultra-Wideband- Funksignalen ist hierbei Gegenstand aktueller Forschung und Entwicklung. Die vorliegende Arbeit ist ein Beitrag zur Untersuchung grundlegender Eigenschaften der Funkortung mittels Ultra-Wideband-Signalen im Hinblick auf ein real implementierbares, genaues und robustes Ortungssystem. Hierzu wird ein Ortungssystem, basierend auf einem digitalen Speicheroszilloskop als Empfänger, zur Laufzeitmessung von Funksignalen implementiert. Die zu ortenden Mobilteile des Systems verfügen zur Erzeugung einer definierten Sendepulsfolge jeweils über einen UWB-Pulsgenerator. Das System ist mehrbenutzerfähig und unterstützt sowohl Laufzeit- als auch Laufzeitdifferenz-basierte Ortungsverfahren. Zur Bewertung der Eignung von Ultra-Wideband-Signalen zur Ortung innerhalb von Gebäuden werden Messungen verschiedener Szenarien unter realen Mehrwegebedingungen im direkten Vergleich zu Wireless-LAN-Signalen durchgeführt. Basierend auf den gewonnenen Ergebnissen, erfolgt der Entwurf eines kombinierten Winkel- und Laufzeit-basierten Ortungsverfahrens, mittels dessen sich die zur Ortung benötigte Anzahl an Referenzpunkten minimieren lässt. Die Ergebnisse der durchgeführten Messungen in realer Umgebung zeigen Genauigkeiten ähnlich der vorausgegangenen Laufzeit- und Laufzeitdifferenz-basierten Messungen.