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Diplom- und Master-Arbeiten (eigene und betreute):

U. Nsimba:
"Steuerung von Maschinen im Straßenbau";
Betreuer/in(nen): G. Retscher; Institut für Geodäsie und Geophysik, 2004.



Kurzfassung deutsch:
Im Straßenbau werden verschiedene Baumaschinen eingesetzt, die einerseits der Geländemodellierung und andererseits der Belagsaufbringung dienen. Zur Orientierung und zur Höhenübertragung dienen diesen Maschinen Pflöcke und Leitdrähte, mit denen das Projekt ins Gelände übertragen worden ist. Bei einer automatischen Steuerung der Maschinen kann in vielen Fällen auf die Verpflockung verzichtet werden, da die Position und Orientierung der Maschine durch eine Vielzahl von Sensoren bestimmt werden kann. In der Arbeit werden die in der Baumaschinensteuerung relevanten Koordinatensysteme beschrieben und ein Überblick über die Bauart und die Arbeitsaufgaben von verschiedenen Straßenbaumaschinen wird gegeben. Aufgrund einer Analyse bestehender Steuerungssysteme kann eine Systematik in der Steuerung für die unterschiedlichen Maschinen erkannt werden. Steuerungssysteme können in Navigationssysteme und Leitsysteme unterteilt werden. Sensoren, die in diesen Systemen zum Einsatz kommen sind u.a. GPS und Automatische Theodolitmesssysteme zur Bestimmung der Position und Orientierung, Rotationslaser und Höhenabtaster für eine genaue Höhenübertragung und Stützsensoren, wie Neigungssensoren und Drehkranzsensoren, die zusätzliche Informationen über den Maschinenzustand liefern. Die Auswertung der Messergebnisse aller Sensoren erfolgt mit einem Kalmanfilter, da sich dieser Algorithmus besonders gut für Echtzeitauswertungen eignet. Verschiedene Bewegungsmodelle der Maschine werden untersucht und erweitert. Unterschieden werden geradlinige und kreisförmige Bewegungen in verschiedenen kinematischen Zuständen. Diese erweiterten Ansätze sollen eine genauere Positions- und Orientierungsbestimmung von Baumaschinen ermöglichen.

Kurzfassung englisch:
Different construction machines are employed in the construction of roads, on the one hand they are used for modeling of the earth surface, on the other hand for road surfacing. For the orientation and the establishment of the height reference of the machine pins and reference wires for setting out of the alignment in nature are used. Using an automatic steering in most cases there is no need for the setting out of pins, because the position and the orientation of the machine can be determined by the use of different sensors. All relevant coordinate systems used in the steering of construction machines will be described in this work and an overview of the structure of the machines and their building activities will be given. Based on an analysis of existing steering systems it is possible to develop a systematic for the steering of the different machines. Steering systems can be distinguished in navigation and reference systems. Sensors, which are used in these systems are GPS, automatic total stations for the determination of position and orientation, rotary lasers and height detectors for a precise establishment of the height and other supporting sensors, such as inclinometers and orientation sensors, which offer some more information about the machine condition. The evaluation of the observations of all sensors is performed using a Kalman filter since this filter is particularly suited for real-time evaluation. Different models of machine movements will be analysed and extended. Straight and circular movement in different kinematic conditions are distinguished. These extended algorithms can enable a more precise position and orientation determination of the construction machines.

Erstellt aus der Publikationsdatenbank der Technischen Universität Wien.