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Erschienen in:
Ingenieurgeodäsie – eine Einführung Kapitel lesen Erstes Kapitel lesen

2017 | OriginalPaper | Buchkapitel

9. Baumaschinensteuerung – der ingenieurgeodätische Beitrag

verfasst von : Volker Schwieger, Alexander Beetz

Erschienen in: Ingenieurgeodäsie

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Die Baumaschinensteuerung ist ein komplett interdisziplinäres Forschungsfeld, in dem neben Informatikern und Ingenieuren der Fachgruppen Maschinenbau, Bauingenieurwesen und Elektrotechnik auch Geodäten, insbesondere Ingenieurgeodäten, aktiv sind. Dieser Beitrag beschäftigt sich mit dem Stand der Forschung in diesem höchst innovativen Einsatzbereich kinematischer Messtechnik. Die Autoren schlagen eine Brücke von der Standard-Absteckung über deren kinematische Realisierung hin zu einer vollautomatischen Regelung. Im Zentrum steht dabei die Integration der Messtechnik in den Ausführungsprozess der Bauprozesskette. Dynamische Modelle der Baumaschinen sowie deren Potenzial zur Automatisierung werden ebenso behandelt wie die Tauglichkeit der einzelnen Messsysteme für den Echtzeiteinsatz.

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Literatur
1.
2.
Abdallah, A., Schwieger, V.: Accuracy assessment study for GNSS precise point positioning for kinematic positioning. In: 4th International Conference on Machine Control and Guidance, Braunschweig, 19.–20. März 2014 (2014)
3.
Alkhatib, H., Neumann, I., Neuner, H., Kutterer, H.: Comparison of sequential Monte Carlo filtering with Kalman filtering for nonlinear state estimation. In: 1st International Conference on Machine Control and Guidance, Zürich, 24–26 Juni 2008 (2008)
4.
5.
6.
Aussems, T.: Positionsschätzung von Landfahrzeugen mittels KALMAN-Filterung aus Satelliten- und Koppelnavigationsbeobachtungen. Veröffentlichungen des Geodätischen Instituts der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen, Nr. 55, Aachen (1999)
7.
Bayer, G.: Geometrische Führung von Baumaschinen. Kinematische Messmethoden – Vermessung in Bewegung. In: DVW – Schriftenreihe, Bd. 45. Wißner, Augsburg (2004)
8.
Beetz, A.: Ein modulares Simulationskonzept zur Evaluierung von Positionssensoren sowie Filter- und Regelalgorithmen am Beispiel des automatisierten Straßenbaus. Deutsche Geodätische Kommission. Reihe C. Nr. 688. C. H. Beck, München (2012)
9.
Beetz, A., Schwieger, V.: Integration of controllers and filter algorithms for construction machine guidance. In: 1st International Conference on Machine Control and Guidance, Zürich, 24.–26. Juni 2008 (2008)
10.
Beetz, A., Schwieger, V.: Enhancement of the control quality by an automatic calibration procedure using the example of a construction machine simulator. In: 2nd International Conference on Machine Control and Guidance, Bonn, 09.–11. März 2010 (2010)
11.
Beetz, A., Schwieger, V.: Ein Simulationskonzept für die Integration von Positionssensoren in einen Regelkreis zur hochgenauen Führung eines Hecklenkers. In: Wieser, A. (Hrsg.) Ingenieurvermessung 14. Wichmann, Berlin (2014)
12.
Berger, M.: Grundkurs der Regelungstechnik. Books on Demand GmbH, Norderstedt (2001)
13.
Berkhahn, V., Berner, F., Hirschner, J., Kutterer, H., Rehr, I., Rinke, N., Schweitzer, J., Schwieger, V.: Effizienzoptimierung und Qualitätssicherung ingenieurgeodätischer Prozesse im Hochbau. Der Bauingenieur 85(11), 491–501 (2010)
14.
Berner, F., Kochendörfer, B., Schach, R.: Grundlagen der Baubetriebslehre 3 – Baubetriebsführung. Vieweg und Teubner, Wiesbaden (2009)
15.
Bock, T., Linner, T.: Automatisierte Hochbaustellen. IBR Informationen Bau-Rationalisierung 41(1), 21–26 (2012)
16.
Böhrnsen, A.: Mit Spuranzeige fahren oder automatisch lenken. Profi 07/2009. www.​profi.​de (2009). Zugegriffen am 05.01.2015
17.
Brenner, C.: Extraction of features from mobile laser scanning data for future driver assistance systems. In: Advances in GIScience. Proceedings of the 12th AGILE Conference. Springer, Berlin/Heidelberg (2009)
18.
Busch, P.: Elementare Regelungstechnik, 7. Aufl. Vogel Buchverlag, Würzburg (2009)
19.
20.
21.
22.
Daimler: Mercedes-Benz Future Track 2025: Autonomes Fahren im LKW-Fernverkehr mit dem ,,Highway Pilot“. Daimler Communications, Stuttgart, Deutschland (2014)
23.
Depenthal, C.: iGPS used as kinematic measuring system. FIG Congress 2010, Sydney, 11.–16. April 2010 (2010)
24.
Derenbach, H.: SAPOS – Anwendungen des Landesamtes für Geoinformation und Landentwicklung Baden-Württemberg. In: DGNSS 2010 – Vermessung und Navigation im 21. Jahrhundert. 100. DVW-Seminar, 04./05.10. in Köln. Wißner Verlag, Augsburg (2010)
25.
Donges, E.: Ein regelungstechnisches Zwei-Ebenen-Modell des menschlichen Lenkverhaltens im Kraftfahrzeug. Zeitschrift für Verkehrssicherheit 24(3), S. 98–112 (1978)
26.
Doucet, A., Freitas, N., Gordon, N.: Sequential Monte Carlo Methods in Practise. Springer, New York/Berlin (2001)CrossRef
27.
Dudzinski, P.: Lenksysteme für Nutzfahrzeuge. Springer, Berlin/Heidelberg (2005)
28.
Eichhorn, A.: Ein Beitrag zur Identifikation von dynamischen Strukturmodellen mit Methoden der adaptiven KALMAN-Filterung. Deutsche Geodätische Kommission. Reihe C. Nr. 585. Verlag C. H. Beck, München (2005)
29.
Engel, J., Sturm, J., Cremers, D.: Semi-dense visual odometry for a monocular camera. In: IEEE Xplore Digital Library, 2013 IEEE International Conference on Computer Vision (ICCV), Sydney (2013)
30.
Favre, C., Hennes, M.: Zum Einfluss der geometrischen Ausrichtung von 360∘-Reflektoren bei Messungen mit automatischer Zielerfassung. Vermessung Photogrammetrie Kulturtechnik 98(2), 72–78 (2000)
31.
32.
Frese, U., Wagner, R., Röfer, T.: A SLAM overview from a user’s perspective. Künstliche Intelligenz 24(3), 191–198 (2010)CrossRef
33.
Gelb, A.: Applied Optimal Estimation. MIT, Massachusetts/London (1974)
34.
35.
36.
Götz, S., Bernhardt, H.: GPS controlled mechanism for precise maize seeding – field tested example for practical use. In: 2nd International Conference on Machine Control and Guidanc, Bonn, 9.–11. März 2010 (2010)
37.
Guillet, A., Lenain, R., Thuilot, B., Berducat, M.: Longitudinal control of mobile robots in formation during path tracking. In: 4th International Conference on Machine Control and Guidance, Braunschweig, 19.–20. März 2014 (2014)
38.
Günthner, W., Borrmann, A.: Digitale Baustelle – innovativer Planen, effizienter Ausführen: Werkzeuge und Methoden für das Bauen im 21. Jahrhundert. Springer, Berlin/Heidelberg (2011)
39.
Happich, G., Lang, T., Harms, H.: Parallel operated loading using a spatial descriptive model. In: 2nd International Conference on Machine Control and Guidance, Bonn, 9.–11. März 2010 (2010)
40.
Heikkilä, R., Jaakkola, M.: Automatic control of road construction machinery – feasibility and requirements. In: Proceedings of 20th International Symposium on Automation and Robotics in Construction, Eindhoven (2003)
41.
Hennes, M., Urban, S., Wursthorn, S.: Zur Synchronisierung von Multi-Sensor-Systemen. In: Multi-Sensor-Systeme – Bewegte Zukunftsfelder. 138. DVW-seminar, 18./19.09.2014 in Hamburg. Wißner Verlag, Augsburg (2014)
42.
Heßelbarth, A.: Statische und kinematische GNSS Auswertung mittels Precise Point Positioning (PPP). Deutsche Geodätische Kommission. Reihe C. Nr. 667. Verlag C. H. Beck, München (2011)
43.
Heunecke, O., Kuhlmann, H., Welsch, W., Eichhorn, A., Neuner, H.: Auswertung geodätischer Überwachungsmessungen, 2. Aufl. Handbuch Ingenieurgeodäsie. Wichmann Verlag, Berlin (2013)
44.
Horst, S., Gösseln, I.v.: Active prism for total station measurements. In: 3rd International Conference on Machine Control and Guidance, Stuttgart, 27.–29. März 2012 (2012)
45.
Jocea, A.F., Buda, A.S., Suba, S., Nistor, S., Suba, N.S., Dumitru, P.D.: Retransmission of differential data corrections concept applied on machine control. In: 3rd International Conference on Machine Control and Guidance, Stuttgart, 27.–29. März 2012 (2012)
46.
47.
Juretzko, M., Hennes, M.: Monitoring of spatiotemporal movement of an industrial robot using laser tracker. In: 1st International Conference on Machine Control and Guidance, Zürich, 24.–26. Juni 2008 (2008)
48.
Kahmen, H., Retscher, G.: Precise 3-D navigation of construction machine platforms. In: 2nd International Workshop on Mobile Mapping Technology, Bangkok, 21–23 April. 1999 (1999)
49.
50.
Kalman, R.E.: A new approach to linear filtering and prediction problems. Trans. ASME J. Basic Eng. Ser. D 82, 35–45 (1960)CrossRef
51.
Khoshnevis, B., Hwang, D., Yao, K., Yeh, Z.: Mega-scale fabrication by contour crafting. Int. J. Ind. Syst. Eng. 1(3), 301–320 (2006)
52.
King, N., Bechthold, M., Kane, A., Michalatos, P.: Robotic tile placement: tools, techniques and feasibility. Autom. Constr. 39, 161–166 (2014)CrossRef
53.
Kirschner, H., Stempfhuber, W.: The kinematic potential of modern tracking total stations – a state of the art report on the Leica TPS1200+. In: 1st International Conference on Machine Control and Guidance, Zürich, 24.–26. Juni 2008 (2008)
54.
Klein, K.-H., Wolff, D.: Zur Ausgestaltung von Qualitätsmanagementsystemen im Bauwesen durch ingenieurgeodätisches Expertenwissen. Allgemeine Vermessungs-Nachrichten (AVN) 104(8/9), 286–293 (1997)
55.
Klingbeil, L., Nieuwswnhuisen, M., Schneider, J., Eling, C., Droeschel, D., Holz, D., Läbe, T., Förstener, W., Behnke, S., Kuhlmann, H.: Towards autonomous navigation of an UAV-based mobile mapping system. In: 4th International Conference on Machine Control and Guidance, Braunschweig, 19.–20. März 2014 (2014)
56.
Koivumäki, J., Mattila, J.: High performance nonlinear motion/force controller design for redundant hydraulic construction crane automation. Autom. Constr. 51, 59–77 (2015)CrossRef
57.
Kouba, J., Heroux, P.: GPS precise point positioning using IGS orbit products. GPS Solut. 5(2), 12–28 (2000)CrossRef
58.
Kuhlmann, H., Eichhorn, A.: Positionsbestimmung von PKW mit Sensoren der Serienausstattung. POSNAV 2003, DGON-Symposium Positionierung und Navigation 2003 in Dresden. Deutsche Gesellschaft für Ortung und Navigation, Bonn (2003)
59.
Kuhlmann, H., Schwieger, V., Wieser, A., Niemeier, W.: Ingenieurgeodäsie – Definition, Kernkompetenzen und Alleinstellungsmerkmale. Zeitschrift für Vermessungswesen (ZfV) 138(6), 391–399 (2013)
60.
Kunze, G.: Fachskript Transport- und Baumaschinentechnik – Einleitung. Elektronische Ressource. www.​baumaschine.​de (2011). Zugegriffen am 05.01.2015
61.
Kuo, T.-Y.T., Kang, S.-C.J.: Control of fast crane operation. Autom. Constr. 42, 25–35 (2014)CrossRef
62.
Kyle, S.: Roll angle in 6DOF tracking. CMSC, Charlotte-Concord, 21–25 July 2008 (2008)
63.
Lin, X., Beetz, A., Schwieger, V.: Evaluation of control quality using GNSS-RTK for an outdoor construction machine simulator. In: 4th International Conference on Machine Control and Guidance, Braunschweig, 19.–20. März 2014 (2014)
64.
Lunze, J.: Regelungstechnik 1, 8. Aufl. Springer, Berlin/Heidelberg (2010)CrossRef
65.
Lunze, J.: Regelungstechnik 2, 6. Aufl. Springer, Berlin/Heidelberg (2010)CrossRef
66.
Merz, L., Jaschek, H.: Grundkurs der Regelungstechnik, 14. Aufl. Oldenbourg Verlag, München/Wien (2003)
67.
Meyer, H.J.: Anwendung von geodätischen Positionsmesssystemen in Straßenbaumaschinen. Baumaschinentechnik 2003 – Erfahrungen, Methoden, Innovationen – Fachtagung 20./21.03.2003 Dresden. Heft Nr. 23. Der Schriftenreihe der Forschungsvereinigung Bau- und Baustoffmaschinen (2003)
68.
69.
Möhlenbrink, W., Schwieger, V.: Navigation and control of construction processes. In: Proceedings of XXIII International FIG Congress, München, Deutschland 8–13 Oktober 2006 (2006)
70.
Möhlenbrink, W., Schwieger, V.: Zur Prozessintegration der geodätischen Messtechnik. Allgemeine Vermessungs-Nachrichten (AVN) 114(11/12), 403–410 (2007)
71.
72.
Moorehead, S.J., Kise, M., Reid, J.F.: Autonomous tractors for citrus grove operations. In: 2nd International Conference on Machine Control and Guidance, Bonn, 9.–11. März 2010 (2010)
73.
Paul, W.: Steuerung der Bauausführung. Schriftenreihe des Instituts für Baubetriebslehre, Bd. 38. Universität Stuttgart (1998)
74.
Pelzer, H.: Deformationsuntersuchungen auf der Basis kinematischer Bewegungsmodelle. Allgemeine Vermessungs-Nachrichten (AVN) 94(2), 49–62 (1987)
75.
Petschek, P.: Geländemodellierung, 2. Aufl. Birkhäuser Verlag, Basel (2014)CrossRef
76.
Pullamthara, J.J.: Implementation of GNSS in real-time positioning for an outdoor construction machine simulator. Master Thesis, Institut für Ingenieurgeodäsie, Universität Stuttgart (2014)
77.
Ramm, K.: Evaluation von Filter-Ansätzen für die Positionsschätzung von Fahrzeugen mit den Werkzeugen der Sensitivitätsanalyse. Deutsche Geodätische Kommission. Reihe C. Nr. 619. Verlag C. H. Beck, München (2008)
78.
Ristic, B., Arulamaplam, S., Gordon, N.: Beyond the Kalman Filter, Particle Filters for Tracking Applications. Artech House, Boston (2004)
79.
Scheider, A., Beetz, A., Schwieger, V.: Post-processed kinematic low-cost GPS. In: 3rd International Conference on Machine Control and Guidance, Stuttgart, 27.–29. März 2012 (2012)
80.
Scheider, A., Wirth, H., Breitenfeld, M., Schwieger, V.: HydrOs – an integrated hydrographic positioning system for surveying Vessels. FIG International Congress, Kuala Lumpur, 16–21 Juni 2014 (2014)
81.
Schmittmann, O., Kam, H., Schulze Lammers, P.: Position steered sowing of sugar beet – technology and precision. In: 2nd International Conference on Machine Control and Guidance, Bonn, 9.–11. März 2010 (2010)
82.
Schneider, J., Läbe, T., Förstner, W.: Real-time bundle adjustment with omnidirectional multi-camera system and GPS. In: 4th International Conference on Machine Control and Guidance, Braunschweig, 19.–20. März 2014 (2014)
83.
Schölderle, F., Zeimetz, P., Kuhlmann, H.: A multi-sensor system in precision framing for position steered seed for sugar beer – an approach to the turnaround. In: 2nd International Conference on Machine Control and Guidance, Bonn, 9.–11. März 2010 (2010)
84.
Schweitzer, J.: Modular positioning using different motion models. In: 3rd International Conference on Machine Control and Guidance, Stuttgart, 27.–29. März 2012 (2012)
85.
Schwieger, V.: Sensitivity analysis as a general tool for model optimisation – examples for trajectory estimation. J. Appl. Geod. 1(1), 27–34 (2007)
86.
Schwieger, V., Beetz, A.: Optimierung von Regelalgorithmen zur Baumaschinensteuerung am Beispiel eines Simulators. In: Beiträge zum 15. Internationalen Ingenieurvermessungskurs Graz. Herbert Wichmann Verlag, Heidelberg (2007)
87.
Schwieger, V., Beetz, A., Wengert, M., Schweitzer, J.: Echtzeit-Integration ingenieurgeod,,tischer Messsysteme in Bauregelkreise. 16. Internationaler Ingenieurvermessungskurs. Herbert Wichmann Verlag, München/Heidelberg (2010)
88.
89.
90.
Stempfhuber, W.: Ein integritätswahrendes Messsystem für kinematische Anwendungen. Deutsche Geodätische Kommission. Reihe C. Nr. 576. Verlag C. H. Beck, München (2004)
91.
Stempfhuber, W., Ingensand, H.: Baumaschinenführung und -steuerung – Von der statischen zur kinematischen Absteckung. Zeitschrift für Geodäsie, Geoinformation und Landmanagement (zfv), 133(1), 36–44 (2008)
92.
Sternberg, H.: Zur Bestimmung der Trajektorie von Landfahrzeugen mit einem hybriden Messsystem. Schriftenreihe des Studiengangs Geodäsie und Geoinformation der Universität der Bundeswehr München, Heft 67. Neubiberg (2000)
93.
Stürze, A., Mervart, L., Söhne, W., Weber, G., Wübbena, G.: Real-time PPP using open CORS networks and RTCM standards. In: 3rd International Conference on Machine Control and Guidance, Stuttgart, 27.–29. März 2012 (2012)
94.
95.
Unbehauen, H.: Regelungstechnik I: Klassische Verfahren zur Analyse und Synthese linearer kontinuierlicher Regelsysteme, Fuzzy-Regelsysteme. Vieweg+Teubner Verlag (2008)
96.
Wang, J.-G.: Test statistics in Kalman filtering. J. Glob. Position. Syst. 7(1), 81–90 (2008)CrossRef
97.
Welsh, G., Bishop, G.: An introduction to the kalman filter. Technical report TR95-041, University of North Carolina, Chapel Hill (1995)
98.
Wendel, J.: Integrierte Navigationssysteme. Sensordatenfusion, GPS und Inertiale Navigation. Oldenbourg Wissenschaftsverlag, München (2007)
99.
Yamazaki, Y., Maeda, J.: The SMART system: A integrated application of automation and information technology in production process. Comput. Ind. 35, 87–99 (1998)CrossRef
100.
Zavichi, A., Madani, K., Xanthopoulos, P., Oloufa, A.A.: Enhanced crane operations in construction using service request optimization. Autom. Constr. 47, 69–77 (2014)CrossRef
101.
Zhang, L., Schwieger, V.: Ein Echtzeit-Qualitätskontrollsystem für Wohnhausbauprozesse. Allgemeine Vermessungs-Nachrichten (AVN) 118(11/12), 368–380 (2011)
102.
Zhang, L., Schwieger, V.: Monitoring mit Low-Cost GPS Empfängern – Chancen und Grenzen. In: 124. DVW-Seminar: GNSS 2013 – Schneller, Genauer, Effizienter, Karlsruhe, 14–15 März 2013 (2013)
Metadaten
Titel
Baumaschinensteuerung – der ingenieurgeodätische Beitrag
verfasst von
Volker Schwieger
Alexander Beetz
Copyright-Jahr
2017
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Buch
Ingenieurgeodäsie

Print ISBN: 978-3-662-47187-6

Electronic ISBN: 978-3-662-47188-3

Copyright-Jahr: 2017

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-47188-3_27