Die Navigation in schmalen Wasserstraßen, die Einfahrt in Schleusen, die Fahrt in verengten Fahrrinnen durch Niedrigwasser und die Navigation bei schlechten Sichtverhältnissen durch Nebel und erfordern eine hochgenaue und zuverlässige Positions- und Lagebestimmung von Schiffen. Eine zentimetergenaue Positionierung ist bisher nur mit sehr teurer Sensorik möglich gewesen, die für zahlreiche Schiffe nicht geeignet ist.
Ziel des Vorhabens „Zuverlässige Navigation für die Binnenschifffahrt“ war die Entwicklung eines Systems zur zentimetergenauen Positionsbestimmung mit kostengünstigen Sensoren. Dabei sollte eine enge Kopplung der Satellitennavigationssignale und der Messungen eines Inertialsensors durchgeführt werden und die Position und dreidimensionale Lage (Gier-, Nick- und Rollwinkel) gemeinsam bestimmt werden.
In dem Vorhaben wurden die Algorithmen zur präzisen Positions- und Lagebestimmung mit Sensorfusion und eine echtzeitfähige Implementierung auf einem Mikroprozessor entwickelt. Das Verfahren verwendet alle sichtbaren GPS- und GLONASS-Satelliten und fixiert die Mehrdeutigkeiten der Trägerphasen-Messungen. Zudem wurde ein Mehrwegefehler-Parameter je Satellit geschätzt, um die zeitliche Korrelation der Mehrwegefehler zu nutzen. Des Weiteren wurden die Algorithmen zur Berechnung der Korrekturdaten sowie ein wasserdichtes, Schifffahrts-taugliches Gehäuse entwickelt.
Das Ergebnis ist ein System zur zentimetergenauen Positionsbestimmung und zur 3D-Lagebestimmung mit einer Genauigkeit von 0.25°/m Antennenabstand für die Binnenschifffahrt.
