Ortung

Ortung ist die Bestimmung eines geografischen Standortes von Objekten und Personen. Sie kann mittels Satelliten-Navigation erfolgen, über vorhandene Mobilfunknetze, WLANs und auch über RFID, wobei die ermittelten Positionsdaten über einen Rückkanal, beispielsweise über ein Mobilfunknetz, an den Empfänger übertragen werden müssen. Erst dann handelt es sich um eine Ortung. Fehlt dieser Rückkanal ist es eine Positionsbestimmung.


Die Ortung kann sich gleichermaßen auf Personen oder auf bewegte und statische Objekte beziehen, so kann sie in der Patientenüberwachung zum Auffinden von geistig verwirrten Personen eingesetzt werden oder beim Geofencing im offenen Strafvollzug. Ebenso ist die Lokalisierung von Schiffen und Fahrzeugen möglich, die Positionsbestimmung von Containern in einem Containerhafen oder von Geräten innerhalb eines Unternehmens. Da die Ortung sowohl für statische als auch für bewegte Objekte eingesetzt wird, ist der Übergang zum Tracking, dem Verfolgen, fließend.

Die satellitengestützte Ortung

Verschiedene Ortungstechniken mit satelliten- und mobilfunkgestützter Ortung und der Ortung über WLANs

Verschiedene Ortungstechniken mit satelliten- und mobilfunkgestützter Ortung und der Ortung über WLANs

Im Allgemeinen wird die Satelliten-Navigation mit dem GPS-System assoziiert. Aber neben dem amerikanischen GPS-System gibt es noch das russische Glonass und das im Aufbau befindliche europäische Galileo. Bei allen satellitengestützten Verfahren muss das Navigationsgerät die Funksignale von mindestens drei Navigationssatelliten empfangen. Diese Funksignale enthalten die Satelliten-Koordinaten, aus dem das Navigationsgerät die eigene Position errechnet.

Da beim GPS-System die Positionierungsgenauigkeit für kommerzielle Anwender und private Nutzer etwas eingeschränkt wird, wurden diverse Verfahren entwickelt mit denen die Ortungsgenauigkeit des GPS-Systems erhöht wird. Zu nennen sind u.a. Wide Area Augmentation System (WAAS), European Geostationary Overlay Service (EGNOS), Multi-Functional Satellite Augmentation System (MSAS), Assisted GPS (AGPS) und Differential Global Positioning System (DGPS).

Die mobilfunkgestützte Ortung

Bei mobilfunkgestützten Systemen erfolgt die Positionsbestimmung im einfachsten Fall durch die Identifikation der Funkzelle, andere Verfahren arbeiten mit Feldstärke- oder Laufzeitmessungen und anschließender Winkelbestimmung von mehreren Basisstationen. Häufig werden sogar die beiden Verfahren der Feldstärke- und Laufzeitmessung kombiniert. Die mobilfunkgestützte Ortungsgenauigkeit ist allerdings wesentlich geringer als die der Satelliten-Navigation. Der Zweck der Mobilfunk-Positionsbestimmung zielt darauf ab, dem Anwender ortsbezogene Dienste (LBS) anzubieten, und im Falle eines Notrufs den Kranken ausfindig zu machen. Ein weiteres Einsatzgebiet sind Flottenmanagement-Systeme (FMS) von LKW-Fuhrparks.

Die Mobilfunknetz-abhängigen Ortungsverfahren bestimmen aus den Informationen des Standort- und des Besucherverzeichnisses die Funkzelle in der sich der Benutzer befindet. Diese Technik ist bekannt als Cell Identity (Cell-ID) oder Cell of Origin (COO), sie ist relativ ungenau und abhängig von der Funkzellengröße. Eine Verbesserung der Ortungsgenauigkeit kann durch eine zusätzliche Feldstärkemessung, der Received Signal Strength (RSS), erfolgen. Die damit erzielbaren Ortungsgenauigkeiten liegen je nach Funkzellengröße etwa zwischen 200 m und 10 km.

Verfahren für die HF-basierte Entfernungsmessung und Ortung von Objekten

Verfahren für die HF-basierte Entfernungsmessung und Ortung von Objekten

Das von der Federal Communications Commission (FCC) unterstützte Ortungskonzept setzt voraus, dass die netzgestützte Ortung innerhalb festgelegter Fehlergrenzen erfolgt, damit sie auch für Notrufe eingesetzt werden kann. Zu diesem Zweck wird für die Ortung die Laufzeit zwischen den Signalen von mindestens drei benachbarten Basisstationen im Handy erfasst und an die Basisstation gesendet. Es gibt mehrere Verfahren, die auf dieser Basis arbeiten: Time of Arrival (ToA), Time Difference of Arrival (TDoA), Angle of Arrival (AoA) und Angle of Departure (AoD) gehören dazu. Zur Verbesserung der Positionsgenauigkeit wird in GSM-Netzen in Verbindung mit General Packet Radio Service (GPRS) Enhanced Observed Time Difference (E-OTD) eingesetzt. In UMTS heißt das entsprechende Verfahren Observed Time Difference of Arrival (OTDOA). Es bietet eine Verbesserung der Positionsgenauigkeit auf 30 m bis 50 m, was auch damit zusammenhängt, dass UMTS kleinere Funkzellen hat.

Die WLAN-gestützte Ortung

Die WLAN-gestützte Positionsbestimmung, WLAN Positioning System (WPS), ist eine Technik, die innerhalb von Gebäuden arbeitet. Dem Prinzip nach handelt es sich um eine Entfernungsmessung vom Endgerät zu mehreren Access Points (AP), die über eine Dreiecksmethode zwischen drei Zugangspunkten und dem Endgerät bestimmt wird. Diese Messung setzt voraus, dass die Positionen der Zugangspunkte bekannt sind. Außerhalb von Gebäuden erreichen WPS-Systeme Ortsgenauigkeiten zwischen 10 m bis 20 m, innerhalb liegt die Ortungsgenauigkeit bei etwa 3 m.

Weitere WLAN-Ortungstechniken sind Echtzeit-Lokalisierungssysteme (RTLS), die auf der Basis von Funkverbindungen kurzer Reichweite Positionsdaten übermitteln und Advanced Forward Link Trilateration (AFLT), eine Mobilfunk-gestützte Berechnungsmethode für die Positionsbestimmung mit Mobilgeräten.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Ortung
Englisch: locating
Veröffentlicht: 30.10.2018
Wörter: 709
Tags: #Mobilfunkdienste
Links: AP (access point), AFLT (advanced forward link trilateration), AGPS (assisted GPS), AoA (angle of arrival), AoD (angle of departure)